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摘要：数控铣床在机械加工和模具制造业应用非常广泛，数控编程工艺又是数控铣床编程加工过程中很重要的环节，本文将针对数控铣床编程加工工艺的特点及其工艺步骤进行阐述。
关键词：数控铣床；计算机编程工艺
中图分类号：TG547
由于零件的技术要求主要是指尺寸精度，形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等，这些要求在保证零件使用性能的前提下应该适度、合理。过高的精度和表面粗糙度要求会使工艺过程复杂，加工制造困难，零件的生产成本提高。因此在数控铣床加工时要注重加工工艺。
1工艺分析
分析零件图，了解图形的结构要素，明确零件的材料、加工内容和技术要求，掌握图形几何要素间的相互关系和建立几何要素的充分条件，分析零件的设计基准和尺寸标注方法，为编程原点的选取和尺寸的确定做好准备。首先，应熟悉零件在产品中的位置、作用、装配关系和工作条件，明确各项技术要求对零件装配质量和使用性能的影响。其次，分析零件图的尺寸标注方法。零件图上的尺寸标注应适应数控机床加工的要求。在数控加工零件图上，应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸，这样既便于编程，又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。第三，分析零件图的完整性与正确性。构成零件轮廓几何元素的尺寸和相互关系（相交、相切、同心、垂直、平行等）是数控编程的主要依据，（计算机编程时，要根据这些条件对构成零件的所有几何元素进行定义，无论哪一个条件不正确，编程都无法进行。
2工件的装夹与定位
2.1数控铣床对夹具选择的基本要求
1）为保持零件安装方位与机床坐标系及程编坐标系方向的一致性，夹具应能保证在机床上实现定向安装，还要求能协调零件定位面与机床之间保持一定的坐标尺寸联系。
2）为保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夹具要做得尽可能开敞，因此夹紧机构元件与加工面之间应保持一定的安全距离，同时要求夹紧机构元件能低则低，以防止夹具与加工中心主轴或刃具在加工过程中发生碰撞。
3）夹具的刚性与稳定性要好。尽量不采用在加工过程中更换夹紧点的设计，当非要在加工过程中更换夹紧点不可时，要特别注意不能因更换夹紧点而破坏夹具或工件定位精度。
2.2数控铣床的装夹方式
数控机床上零件的安装方法与普通机床一样，要合理选择定位基准和夹紧方案，要求有以下两点：
1）力求设计、工艺与计算机编程的基准统一，这样有利于编程时数值计算的简便性和精确性。
2）尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。 综合以上分析可选用最常用的装夹工具：平口钳。
2.3夹具的选择
铣床所用的夹具很多，根据专门化程度可分为通用夹具、专用夹具、组合夹具和可调夹具。通用夹具是指已经标准化，不需要调整或稍加调整就可以用来装夹不同工件的夹具，主要用于单件小批量生产的场合。专用夹具是指专为某工件的加工而设计制造的夹具。这类夹具使用方便，结构紧凑，但适用范围窄，针对性强，适用于某一产品大批量生产的场合。组合夹具是指按一定的工艺要求，由一套通用的标准元件和部件组合而成的夹具。这类夹具可以根据工件的具体结构和工艺内容，选择不同的元件和部件组合而成，使用完毕后可以拆成元件或部件，待加工其他工件时重新组合使用，适用于中小批量生产或新产品的试制加工。可调夹具是指通过调整或更换少量元件，就能满足工件装夹与加工要求的夹具。这类兼有通用夹具和专用夹具的优点，适用范围较宽。
2.4刀具的选择
正确选择刀具是数控加工工艺中的重要内容，不但影响生产效率和加工精度，而且还关系到能否发生打刀的事故。选择刀具通常考虑机床的加工能力，工件的材料，加工面类型，机床的切削用量，刀具的耐用度、刚度等。数控机床加工具有高速、高效的特点，所以数控机床刀具的选择比普通机床严格得多。选择刀具时要依据被加工工件的表面尺寸和形状优选刀具的参数。刀具的种类、规格很多，要考虑不同种类、不同规格刀具的加工特点。例如，就铣刀而言，端铣刀广泛用于加工平面类零件，端刃均可铣削，而球头铣刀适用于加工空间曲面零件。
3.加工路线的确定
在确定了数控加工的工序之后，还要确定每道工序的加工路线。加工路线的选择从以下几个方面考虑：（1）根据被加工零件的精度和表面粗糙度的要求，选择铣削加工具体采用顺铣方式还是采用逆铣方式。（2）尽量使走刀路线最短，以减少走刀时间。例如，有大量孔加工点阵类零件，要尽量使各点的运动路线总和为最短。在开始接近工件加工时，为了缩短加工时间，通常在刀具Z轴方向快速运动到离零件表面2-5rnm处（称为参考高度），然后以工作进给速度开始加工。（3）在计算机编程时，还要考虑切人点和切出点会留下刀痕，所以应沿轮廓外形的延长线切出或切人，切入点和切出点一般选在零件轮廓两几何元素的交点处。延长线可由相切的圆弧和直线组成，以保证加工出的零件轮廓形状平滑。在铣削平面轮廓零件时，还应避免在零件垂直表面的方向上进刀，因为这样会留下划痕，影响零件表面的粗糙度。
4 结论
近几年来 ，在传统的机械制造行业里 ，现代制造技术日益发挥着越来越重要的作用 ，各类数控铣床、加工中心等数控设备用于各种复杂、精度高的零件 ，特别是在模具制造业中大量使用各类数控机床。数控设备不仅具有加工质量好、生产效率高、柔性好等特点 ，而且被企业看作体现其经济实力、技术竞争力、生产质量及加工能力的重要标志。
參考文献
[1]田萍.数控铣床加工工艺及设备[M].北京：电子工业出版社，2005.
[2]陈洪涛.数控加工工艺与编程[M].北京：高等教育出版社，2003.
关键词：数控铣床；计算机编程工艺
中图分类号：TG547
由于零件的技术要求主要是指尺寸精度，形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等，这些要求在保证零件使用性能的前提下应该适度、合理。过高的精度和表面粗糙度要求会使工艺过程复杂，加工制造困难，零件的生产成本提高。因此在数控铣床加工时要注重加工工艺。
1工艺分析
分析零件图，了解图形的结构要素，明确零件的材料、加工内容和技术要求，掌握图形几何要素间的相互关系和建立几何要素的充分条件，分析零件的设计基准和尺寸标注方法，为编程原点的选取和尺寸的确定做好准备。首先，应熟悉零件在产品中的位置、作用、装配关系和工作条件，明确各项技术要求对零件装配质量和使用性能的影响。其次，分析零件图的尺寸标注方法。零件图上的尺寸标注应适应数控机床加工的要求。在数控加工零件图上，应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸，这样既便于编程，又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。第三，分析零件图的完整性与正确性。构成零件轮廓几何元素的尺寸和相互关系（相交、相切、同心、垂直、平行等）是数控编程的主要依据，（计算机编程时，要根据这些条件对构成零件的所有几何元素进行定义，无论哪一个条件不正确，编程都无法进行。
2工件的装夹与定位
2.1数控铣床对夹具选择的基本要求
1）为保持零件安装方位与机床坐标系及程编坐标系方向的一致性，夹具应能保证在机床上实现定向安装，还要求能协调零件定位面与机床之间保持一定的坐标尺寸联系。
2）为保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夹具要做得尽可能开敞，因此夹紧机构元件与加工面之间应保持一定的安全距离，同时要求夹紧机构元件能低则低，以防止夹具与加工中心主轴或刃具在加工过程中发生碰撞。
3）夹具的刚性与稳定性要好。尽量不采用在加工过程中更换夹紧点的设计，当非要在加工过程中更换夹紧点不可时，要特别注意不能因更换夹紧点而破坏夹具或工件定位精度。
2.2数控铣床的装夹方式
数控机床上零件的安装方法与普通机床一样，要合理选择定位基准和夹紧方案，要求有以下两点：
1）力求设计、工艺与计算机编程的基准统一，这样有利于编程时数值计算的简便性和精确性。
2）尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。 综合以上分析可选用最常用的装夹工具：平口钳。
2.3夹具的选择
铣床所用的夹具很多，根据专门化程度可分为通用夹具、专用夹具、组合夹具和可调夹具。通用夹具是指已经标准化，不需要调整或稍加调整就可以用来装夹不同工件的夹具，主要用于单件小批量生产的场合。专用夹具是指专为某工件的加工而设计制造的夹具。这类夹具使用方便，结构紧凑，但适用范围窄，针对性强，适用于某一产品大批量生产的场合。组合夹具是指按一定的工艺要求，由一套通用的标准元件和部件组合而成的夹具。这类夹具可以根据工件的具体结构和工艺内容，选择不同的元件和部件组合而成，使用完毕后可以拆成元件或部件，待加工其他工件时重新组合使用，适用于中小批量生产或新产品的试制加工。可调夹具是指通过调整或更换少量元件，就能满足工件装夹与加工要求的夹具。这类兼有通用夹具和专用夹具的优点，适用范围较宽。
2.4刀具的选择
正确选择刀具是数控加工工艺中的重要内容，不但影响生产效率和加工精度，而且还关系到能否发生打刀的事故。选择刀具通常考虑机床的加工能力，工件的材料，加工面类型，机床的切削用量，刀具的耐用度、刚度等。数控机床加工具有高速、高效的特点，所以数控机床刀具的选择比普通机床严格得多。选择刀具时要依据被加工工件的表面尺寸和形状优选刀具的参数。刀具的种类、规格很多，要考虑不同种类、不同规格刀具的加工特点。例如，就铣刀而言，端铣刀广泛用于加工平面类零件，端刃均可铣削，而球头铣刀适用于加工空间曲面零件。
3.加工路线的确定
在确定了数控加工的工序之后，还要确定每道工序的加工路线。加工路线的选择从以下几个方面考虑：（1）根据被加工零件的精度和表面粗糙度的要求，选择铣削加工具体采用顺铣方式还是采用逆铣方式。（2）尽量使走刀路线最短，以减少走刀时间。例如，有大量孔加工点阵类零件，要尽量使各点的运动路线总和为最短。在开始接近工件加工时，为了缩短加工时间，通常在刀具Z轴方向快速运动到离零件表面2-5rnm处（称为参考高度），然后以工作进给速度开始加工。（3）在计算机编程时，还要考虑切人点和切出点会留下刀痕，所以应沿轮廓外形的延长线切出或切人，切入点和切出点一般选在零件轮廓两几何元素的交点处。延长线可由相切的圆弧和直线组成，以保证加工出的零件轮廓形状平滑。在铣削平面轮廓零件时，还应避免在零件垂直表面的方向上进刀，因为这样会留下划痕，影响零件表面的粗糙度。
4 结论
近几年来 ，在传统的机械制造行业里 ，现代制造技术日益发挥着越来越重要的作用 ，各类数控铣床、加工中心等数控设备用于各种复杂、精度高的零件 ，特别是在模具制造业中大量使用各类数控机床。数控设备不仅具有加工质量好、生产效率高、柔性好等特点 ，而且被企业看作体现其经济实力、技术竞争力、生产质量及加工能力的重要标志。
參考文献
[1]田萍.数控铣床加工工艺及设备[M].北京：电子工业出版社，2005.
[2]陈洪涛.数控加工工艺与编程[M].北京：高等教育出版社，2003.