曹清

摘要：论文分析了影响数控铣加工精度的因素，如换刀次数，编程等，从加工工艺角度论述了提高数控铣加工精度、表面加工的措施，旨在提高数控加工质量，利于更高效的使用数控机床。

关键词：数控铣；加工质量

中图分类号：G718文献标识码：B文章编号：1672-1578（2016）11-0380-02

1.数控铣削在现代加工中的重要性

数控铣床具有生产效率和加工自动化程度高，零件的加工精度和产品的质量稳定性好，能完成许多普通机床难以加工或根本无法加工的复杂型面加工，几乎不要专用的工装卡具，在减少次品，提高经济效益和大大减轻操作工人的劳动强度等方面具有一系列优点。随着制造业的迅速发展，大力发展以数控机床为先导的装备制造业已成为我国政府的一项产业政策，将对数仅能增加企业的效益，而且还有助于提高我国制造业的整体素质和加快建设制造强国的进程。

2.数控铣目前要解决的问题

2.1换刀次数及位置不合理。利用数控铣床进行批量生产、特别是大批量生产时，在保证加工质量的前提下，提高加工效率、确保加工过程的稳定性是获得良好经济效益的基础。数控铣削批量加工时，选择简便的换刀方式，是减少换刀辅助时间、减少机床磨损、降低加工成本的有效途径。改进换刀点设置是为达此目的进行的有效尝试之一。为此，在夹具选择、走刀路线安排、刀具排列位置和使用顺序等方面都要精细分析、优化设计，改进换刀点设置，减少运行成本，提高加工效率。

2.2编程技巧不强。程序的效率直接影响着机床的工作效率，所以优化编程质量是提高数控机床工作效率的一个重要方法。首先，熟悉机床的指令，充分开发机床的内部功能，寻找高效的编程和加工方法。其次，大力推广计算机编程，加强计算机切削模拟，提高程序的可靠性，从而减少或取消在数控铣床上调试程序的时间。再次，合理编程，尽量减少机床走空刀的情况。

2.3产品结构的因素。

（1）各类零件规格尺寸和结构相差悬殊，机床工具等工艺装备通用性不高。

（2）很多公司所面临的通常都是多品种、小批量、短生产周期的生产任务，因此要求工艺系统有较高的响应速度。

（3）产品零件结构复杂，加工难度大。

（4）薄壁、易产生加工变形。存在大量的薄壁、深腔结构，为典型的弱刚性结构。

（5）刀具及切削参数选用困难。由于刀具工业的发展赶不上新材料的开发和应用步伐，又缺少加工切削数据库的支持，如何合理选择刀具和科学选用加工参数成为工艺技术的一个难点。

3.提高数控铣床加工效率的措施

3.1合理选择切削用量。在切削加工中，切削用量的选择是否合理，直接影响着加工质量，加工成本和生产率。如果切削用量选择得当，便能充分发挥机床和刀具的功能，以取得生产的最大效益，倘若选择不当，会造成很大的浪费或导致生产事故，所以必须合理选取。

当实践证明，当切削速度提高10倍，进给速度提高20倍，远远超越传统切削"禁区"后，切削机理发生了根本变化。其结果是：单位功率金属切除率提高了30%～40%，切削力降低了30%，刀具切削寿命提高了70%，大幅度降低了留工件上切削热，切削振动几乎消失；切削加工发生了本质性飞跃。目前机床情况来看，要充分发挥先进刀具高速加工能力，需采用高速加工，增大单位时间材料被切除体积（材料切除率Q）。

选择合理切削用量同时，尽量选择密齿刀（刀具每英寸直径上刀齿数≥3），增加每齿进给量，提高生产率及刀具寿命。有关试验研究表明：当线速度为165m/min，每齿进给为0.04mm时，进给速度为341m/min，刀具寿命为30件。将切削速度提高到350m/min，每齿进给为0.18mm，进给速度则达到2785m/min，是原来加工效率817%，而刀具寿命增加到了117件。

3.2合理选择加工方式。加工方式可分为顺铣与逆铣两种。而加工中心机械传动系统和结构本身就有较高精度和刚度，相对运动面摩擦系数小，传动部件间隙小，运动惯量小，并有适当阻尼比，可以采用顺铣方式加工，以提高加工效率。此外，加工经验，顺铣比逆铣时刀具寿命要提高1倍多，采用不对称立铣方法，刀具寿命可提高2～3倍。

3.3选择合理加工路线。数控机床特别是轴以上加工中心，一般是一次装夹、多方位加工，都有刀库，可自动更换刀具，一次加工成形。确定正确简洁加工路线，是保证加工质量和提高效率基础。编程时确定加工路线原则主要有：应能保证零件加工精度和表面粗糙度要求；应尽量缩短加工路线，减少刀具空程移动时间；应使数值计算简单，程序段数量少，以减少编程工作量。如位置精度和尺寸公差要求高孔加工来说，孔直径小于～加工工艺路线为：钻中心孔、钻孔、扩孔、铰孔，而孔直径大于～加工工艺路线则为钻孔、扩孔、粗镗、孔精、镗孔。

此外，对加工工艺综合应用，减少工件安装次数，可有效缩短搬运和装夹时间。例如将五面五轴加工中心与立车复合构成万能加工中心，可实现一次装卡完成零件大部分（或全部）加工。

3.4合理选择装夹方式。鉴于数控加工时工序集中，对零件进行定位、夹紧设计以及夹具选用和设计等问题上要全面考虑。首先，应尽量采用组合夹具，通用夹具柔性差、定位精度相对较低，当产品批量比较大、加工精度要求高时可以设计专用夹具。其次，选择工装时应有利于刀具交换和测量，避免发生碰撞干涉。

4.数控铣削展望

随着数控铣床在制造业中广泛应用，数控铣床在现代加工中将扮演着越来越重要的角色，数控铣削加工的理论研究已比较成熟，但在铣削加工过程、高速铣削、精密铣削机床等方面我们国家仍然存在不足，和美、日、德等发达国家之间存在着较大的差距，由于数控铣床是一种相对高费用的加工手段，为了同时满足加工质量，提高加工效率，降低生产成本，还必须对数控铣床工艺参数进行优化。

控机床的发展产生重大的影响。在制造业中用好数控铣床提高数控铣床的利用率具有重要的现实意义，它不

参考文献：

[1]《数控加工技术》（北京理工大学出版社）

[2]《数控铣削编程与加工技术》（北京电子电子工业出版社）

[3]《数控铣削加工工艺的探讨》（上海工程技术大学学报）