浅析加工中心镗铣工艺方案设计

【摘要】数控加工中心、铣床可以完成孔、平面以及平面曲线、变斜角和立体曲面、复杂曲面等的加工。本文主要介绍数控镗铣工哦工艺基础知识，包括选择刀具、切削用量，确定数控铣削方法，选择合理的走刀路线等。

【关键词】工装找正；加工顺序；轴向下刀路线；背吃刀量选择；进给速度

一、加工中心的操作要点

作为一个熟练的操作人员，必须在了解加工零件的要求、工艺路线、机床特性后，方可操作机床完成各项加工任务。本人由于数控加工的实践，总结出以下几点操作要点。

1、机床准备

目前，数控机床的测量系统多为增量式测量系统，这种数控机床在开机、重新上电、急停等操作后必须手动回参考点，重新建立机床坐标系，以确保机床移动位置的准确性。手动返回参考点后，用G28返回参考点才有效。

对于使用绝对式测量系统的数控机床，开机、重新上电、急停后无需回参考点，系统能自动确定刀具当前的位置。

2、阅读工艺文件，明确加工任务

（1）分析零件图

本工序加工部位的尺寸、公差、间隙、圆形腔跟部半径R、上下口尺寸、拐角圆弧半径尺寸的大小以及型腔深度等，为加工和自检做好准备。加工前必须做好测量的工作，还要了解上道工序的内容，检查数控加工前道工序是否符合图样要求，如有问题应提前发现并解决。

（2）数控加工程序单

加工前应先理解程序单的内容，例如编程零点的确立，各轴加工零点的位置，加工顺序，所有刀具情况等。加工顺序一般按程序顺序执行。

（3）数控加工工序

操作者应该把工序单要求的工艺内容理解清楚，必须严格按照工序清单的规定操作机床，零件加工后应该对照零件与工序单和零件图样检查加工质量以及是否存在尚未加工的部分。

3、工装找正

通过找正工装时，必须按照工艺单的要求进行。如工艺单无要求，可选取经过磨削的平面、精加工的孔或者线切割加工后的型面进行找正。打表找正时，首先要打上平面的平面度和两个基面的上下垂直度，同时注意偏心等因素的影响。

零件加工精度高时，应使用千分表进行找正。

4、对刀

对刀时，要注意Z的对刀基准，一般必须保证工件的高度。锻模一般按锻模基准加工。

5、加工过程中的主要事项

（1）加工前，要检查机床状况；

（2）加工前要检查程序。一般首先空运行一遍程序，确认走刀轨迹与工件廓形相符，然后进行“划线”检查，即刀具切入深度为0.030.05mm，刀补至少没边留1.0mm余量，最后按轨迹测量，若达到精度即可；

（3）加工叶片类似锻模时，尖角部位要用大直径的刀具进行荒铣，以防止啃刀现象的发生。用较小直径的刀具情根时，要注意挖刀过切现象的发生。

（4）加工模具零件，如顶出器、压边圈和凸凹模等配零件，要注意模具的装配间隙，留不留间隙，留多少间隙，一定要根据图样及工艺要求确定；

（5）加工铝件、紫铜件时，荒铣留量要稍大一些，一般每边留余量11.5mm，同时，加工过程中要加冷却液，以防止发生黏刀现象导致缺肉，加工电火花用电极时，装夹工件需要加砂布用来防止工件装夹变形；

二、铣削方法的选择

铣削是铣刀旋转，做主运动、工件或者铣刀作进给运动的切削加工方法。采用合适的铣削方式有利于铣削过程平稳，提高表面质量、铣刀耐用度及铣削生产率。铣削加工方式分为端铣和周铣、逆铣和顺铣。

周铣和端铣主要用于加工平面类零件，数控铣削中常用周铣和端铣组合加工曲面和型腔。

端铣更容易使加工表面获得较小的表面粗糙度值和较高的劳动生产率，因为端铣时副切削刃、倒角刀尖有修光作用，而周铣时只有主切削刃有作用。

周铣分顺铣和逆铣两种方式。顺铣可以提高交给你个铣刀耐用度23倍，加工表面粗糙度小。但是采用顺铣一要要求工件表面无硬皮二要机床能消除传动间隙，避免工作台窜动。

三、加工顺序的安排

（1）先粗后精

（2）基准面先行

（3）先面后孔

（4）按所用刀具划分工序

先安排大刀具加工，再安排小直径刀具加工，与先粗后精是一致的。

（5）对位置精度要求高的孔加工，要安排孔的加工顺序。

（6）走刀路线应使加工后工件的变形最小

如加工截面小的细长零件或薄板零件，应采用多次走刀加工的方法或对称去余量的方法安排走刀。

四、立铣刀轴向下刀路线

（1）加工平面轮廓工件时，数控铣削一般采用分层切削，加工中从工件上一个切削层到下一层时要求铣刀沿轴向切削；

（2）加工内轮廓形时，立铣刀应该沿其轴线下刀，切入工件实体，对于端面上钻有中心孔的立铣刀，考虑切入工件以及切入位置。

五、立铣刀径向进刀、退刀路线

（1）切入工件的劲道量、切出工件的退刀量

刀具走刀中的进给运动，开始时要加速，快接近停止时候要减速，在加速和减速的过程中，刀具运动不平稳，所以，在加速和减速过程中不应切削工件，而应在刀具道道匀速进给时再切削工件，为此，刀具进入切削前要安排进刀量和退刀量，即为避开加速和减速过程必须附加一小段行程长度，使刀具在切入过程中完成加速度，达到匀速状态，而当刀具离开工件后的切出中减速停止。

（2）沿工件加工表面切向切入和切出

铣削过程中，用立铣刀侧刃精加工曲面时，如果刀具沿工件曲面法向切入，则刀具必须在切入点转向，此时进给运动有暂短停顿，使加工表面的切入点出产生明显的刀痕。沿工件加工表面切向进刀切入工件，刀具的切入运动与切削进给运动连续，可避免在加工表面产生刀痕。一般采用的方法如下。

①直线进刀、退刀路线

采用与工件轮廓面曲面相切的直线段路线的进刀、退刀。

②沿1/4圆弧段进刀、退刀路线

避免加工表面在刀具转向处留下刀痕的另一种进刀方法是采用与工件轮廓曲面相切的1/4圆弧段进刀和退刀，使圆弧段与切削轨迹相切。

六、铣削切削用量的选择

一般情况下，在留出精铣和半精铣的余量0.5mm左右之后，其他的均可作为粗铣吃刀量，尽量一次切，半精铣吃刀量可选为0.5mm到1.5mm左右。精铣吃到量可选0.20.5mm。

另外还有进给速度和切削速度，就要根据工件材料的力学性能、刀具材料和铣刀类型来选用。

参考文献：

[1]吴玉华.金属切削加工技术，北京：机械出版社，1998

[2]谢水生.金属成形工步的有限元数值模拟，北京：冶金工业出版社，1997

[3]李云.机械制造工艺学，北京：机械工业出版社，1994

[4]黄鹤汀，吴善元.机械制造技术，北京：机械工业出版社，1997