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摘 要：在工业制造领域，铣床在产品加工中有着十分广泛的应用。对工艺分析原则进行了介绍与阐述，并围绕数控铣床编程的工艺进行研究与分析，希望能够从理论层面上为数控铣床编程的发展提供一点支持与指导。
关键词：数控铣床；编程；工艺
引言：在现代制造领域中，数控机床的应用在精度、刚性、自动化程度以及产品质量等方面有着极大的优势。对于机械零件加工而言，数控机床的应用需要对零件加工质量予以考虑，不仅要控制数控机床自身精度，同时也要关注工艺处理这一环节，只有采取科学、合理的控制措施，才能够使数控铣床的生产效率得到有效提升。
一、工艺分析概述
在工艺分析与处理中，数控铣床编程这一环节具有十分重要的意义，其与所编零件加工程序的合理性与正确性有着十分紧密的联系。数控加工是基于自动化的加工程序控制得以实现的，基于此，加工程序必须具有较高的合理性与准确性，一旦出现一点失误，就会导致加工零件质量不合格，情况严重时还会导致安全事故发生，给生产企业带来不必要的损失。因此，在编程的过程中，作为编程人员，必须围绕加工工艺、工艺路线等采取有效的控制措施。
二、数控铣床加工编程的方法
加工程序为自动加工零件的工作指令，根据规定的方法与格式，将相关加工信息用数控代码向加工程序单进行编写，这些数控代码主要由文字、数字、符号等组成，在控制介质或MDI方式之下，程序单信息会输入到数控装置之中，以此实现对机床加工的自动化控制。因此，所谓的加工程序编制包含了零件图纸、零件加工程序编制以及控制介质整个过程。程序编制的方法有两种，即手工编程与自动编程，前者主要采用人工的方法来编制程序，主要針对一些点位加工活相对简单的零件，而自动变成则相对复杂，其具体涉及到语言编程、图形编程以及实物编程，对于一些相对复杂零件而言具有较强的适用性。就数控铣床工艺分析而言，在编程中首先必须将其特点与优势充分发挥出来，将零件结构、材料等因素有机结合到一起，对设计进行科学优化，才能够使加工工艺效果得到改进。基于对零件加工精度的保障，才能够使数控加工的质量与效率，减少相应的能耗，使数控加工整体效果得到进一步提升。
三、数控铣床编程的工艺分析
1 零件图分析
就零件的数控铣削加工而言，首先需要对零件图进行分析，具体内容包括零件设计基准的分析、零件技术要求以及材料等等。其中零件的尺寸标注、零件结构工艺等分析十分关键，必须却确保其与数控加工特点相适应，使零件加工精度得到有效控制。如果零件标准属于非对称尺寸，由于通常情况下数控程序需要以零件轮廓编程为参考，换言之就是根据零件基本尺寸编程，公差带位置的影响没有得到关注，就算数控机床具有较高精度，也会受到工艺误差影响而造成零件表面加工尺寸超差现象。
在零件编程加工中采用同一把铣刀、同一个刀具半径补偿值，根据零件轮廓各处尺寸公差带的差异，不难发现将各部位尺寸控制在公差范围内显然具有很大的难度。此时就需要调整尺寸公差带，具体操作为基于零件极限尺寸不变的条件，在编程计算中将轮廓尺寸进行改变，然后对公差带进行移动，将其向对称尺寸公差带进行转变。如上图所示的括号内尺寸，在编程过程中主要参考经过调整的基本尺寸，如此一来，在精加工中采用同一把刀，采用的刀补值相同，当工艺系统具有较高的稳定性，并且其他系统没有出现误差，那么加工工件的实际尺寸分布中心就会重合与公差带中心，此时加工精度就得到可靠保障。
2 零件定位与夹具选择
零件的准确定位与夹具的合理选择，首先需要确保定位、设计以及编程具有统一标准，对定位误差进行有效控制，尽量避免精度受到影响，使数控编程的计算工作量得以降低。其次，还要对装夹次数进行控制，尽可能做到安装中全部待加工表面一次到位；此外，在选择薄板件定位基准的选择方面，应有效考虑对工件刚性提升因素，对削切变形进行严格控制。选择夹具时要避免过于复杂的结构，提高零件装卸的便捷性，为安装定位的可靠性与准确性提供强有力的保障。
3 加工路线的确定
数控铣床加工工艺路线直接影响到零件加工精度与表面质量，为此，必须对加工路线进行合理制定，具体措施阐述如下。
第一，在选择顺铣与逆铣时，对于普通机床而言，在滑动丝杠间间隙问题的影响之下，逆铣加工具有较强的适用性，通过这种方法可以使工作台轴向窜动造成的震动甚至扎刀现象得以避免。而对于数控机床而言，由于使用滚珠丝杠，间隙甚至预紧问题得以避免，如此就解决了传动间隙问题。就切削理论而言，采用顺铣对于刀具寿命而言有着积极影响。在数控铣削加工的过程中，顺铣加工方案往往更具可行性与合理性。
第二，在走刀路线的确定上，走刀路线首先要保障零件加工质量，基于此还要尽可能缩短路线距离，对刀具空行程时间加以控制，使生产效率得到提升。如下图，通常情况下应先对均布于同一圆周上的八个孔进行加工，然后在对另一个圆周上的孔进行加工。然而站在点位控制的数控机床的角度，首先要确保其定位准确，具有较快的定位速度，因此在走刀路线安排上应有效考虑最短的空程。
其次，关于机械进给系统反向间隙对加工精度的影响也需要加以控制。出于数控长期处于运行状态或自身传动系统结构的影响，出现反向间隙误差的可能性较高，如此就会对坐标轴定位精度造成影响，而在孔隙加工中，定位精度与各孔之间中心距有着较大影响，如果定位不够准确，那么就会导致加工余量不均匀，导致几何形状误差的出现。在加工中刀具的趋近方向如果不断发生变化，那么加工中就会引入坐标轴反向间隙，进而增加定位误差。因此，如果零件的孔定位需要具备较高的精度，那么在进给路线的安排上，需要对机械进给系统反向间隙对加工精度产生的影响加以严格控制。
对于轮廓铣削过程中的切入切出路线设计而言，对零件轮廓进行铣削的过程中，为了使零件加工精度、表面质量与要求相符合，使切入切出部分的刀具刻痕得以避免，在刀具的切入切出路线设计中，按照零件轮廓法向切入切出显然不合理，工件的切入应按照切削起始点延伸线或切线放线进行，如此才能够使零件曲线得以平滑过渡。与此同理，工件的切离也需要按照切削终点延伸线或切线方向进行。
四、结语
总而言之，在数控编程的过程中，不管是采用人工方式还是自动方法，编程质量都需要对工艺分析予以高度重视。因此，在数控编程中，必须对零件实际需求进行充分分析，并与实践经验结合到一起，对加工工艺进行合理确定，如此才能够使数控加工零件的精度与效率得到全面提升。
参考文献：
[1] 霍苏萍.数控铣床编程中的工艺分析[J].机械研究与应用，2005，18（4）：51-53.
[2] 唐世峰.数控铣床加工工艺与编程的应用分析[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（19）：944-945.
[3] 庄泽.数控铣床加工工艺与编程的应用分析[J].辽宁师专学报（自然科学版），2005，7（4）：103-105.
[4] 黄国权，郭黎滨.基于AutoCAD的数控铣床图形编程中DXF文件的读取[J].制造技术与机床，2004，（5）：47-50.
作者简介：
1.潘跃才（1982.8），男，汉族，籍贯泸州，本科学历，职位：数控教研室副主任，职称：初级，研究方向：数控技术，单位：四川现代职业学院
2.牟世茂（1986.8），男，汉族，籍贯泸州，本科学历，职位：教师，职称：初级，研究方向：数控技术，单位：四川现代职业学院
3.赵波（1973.11），男，汉族，籍贯成都，本科学历，职位：数控教研室主任，职称：副高，研究方向：数控技术，单位：四川现代职业学院
关键词：数控铣床；编程；工艺
引言：在现代制造领域中，数控机床的应用在精度、刚性、自动化程度以及产品质量等方面有着极大的优势。对于机械零件加工而言，数控机床的应用需要对零件加工质量予以考虑，不仅要控制数控机床自身精度，同时也要关注工艺处理这一环节，只有采取科学、合理的控制措施，才能够使数控铣床的生产效率得到有效提升。
一、工艺分析概述
在工艺分析与处理中，数控铣床编程这一环节具有十分重要的意义，其与所编零件加工程序的合理性与正确性有着十分紧密的联系。数控加工是基于自动化的加工程序控制得以实现的，基于此，加工程序必须具有较高的合理性与准确性，一旦出现一点失误，就会导致加工零件质量不合格，情况严重时还会导致安全事故发生，给生产企业带来不必要的损失。因此，在编程的过程中，作为编程人员，必须围绕加工工艺、工艺路线等采取有效的控制措施。
二、数控铣床加工编程的方法
加工程序为自动加工零件的工作指令，根据规定的方法与格式，将相关加工信息用数控代码向加工程序单进行编写，这些数控代码主要由文字、数字、符号等组成，在控制介质或MDI方式之下，程序单信息会输入到数控装置之中，以此实现对机床加工的自动化控制。因此，所谓的加工程序编制包含了零件图纸、零件加工程序编制以及控制介质整个过程。程序编制的方法有两种，即手工编程与自动编程，前者主要采用人工的方法来编制程序，主要針对一些点位加工活相对简单的零件，而自动变成则相对复杂，其具体涉及到语言编程、图形编程以及实物编程，对于一些相对复杂零件而言具有较强的适用性。就数控铣床工艺分析而言，在编程中首先必须将其特点与优势充分发挥出来，将零件结构、材料等因素有机结合到一起，对设计进行科学优化，才能够使加工工艺效果得到改进。基于对零件加工精度的保障，才能够使数控加工的质量与效率，减少相应的能耗，使数控加工整体效果得到进一步提升。
三、数控铣床编程的工艺分析
1 零件图分析
就零件的数控铣削加工而言，首先需要对零件图进行分析，具体内容包括零件设计基准的分析、零件技术要求以及材料等等。其中零件的尺寸标注、零件结构工艺等分析十分关键，必须却确保其与数控加工特点相适应，使零件加工精度得到有效控制。如果零件标准属于非对称尺寸，由于通常情况下数控程序需要以零件轮廓编程为参考，换言之就是根据零件基本尺寸编程，公差带位置的影响没有得到关注，就算数控机床具有较高精度，也会受到工艺误差影响而造成零件表面加工尺寸超差现象。
在零件编程加工中采用同一把铣刀、同一个刀具半径补偿值，根据零件轮廓各处尺寸公差带的差异，不难发现将各部位尺寸控制在公差范围内显然具有很大的难度。此时就需要调整尺寸公差带，具体操作为基于零件极限尺寸不变的条件，在编程计算中将轮廓尺寸进行改变，然后对公差带进行移动，将其向对称尺寸公差带进行转变。如上图所示的括号内尺寸，在编程过程中主要参考经过调整的基本尺寸，如此一来，在精加工中采用同一把刀，采用的刀补值相同，当工艺系统具有较高的稳定性，并且其他系统没有出现误差，那么加工工件的实际尺寸分布中心就会重合与公差带中心，此时加工精度就得到可靠保障。
2 零件定位与夹具选择
零件的准确定位与夹具的合理选择，首先需要确保定位、设计以及编程具有统一标准，对定位误差进行有效控制，尽量避免精度受到影响，使数控编程的计算工作量得以降低。其次，还要对装夹次数进行控制，尽可能做到安装中全部待加工表面一次到位；此外，在选择薄板件定位基准的选择方面，应有效考虑对工件刚性提升因素，对削切变形进行严格控制。选择夹具时要避免过于复杂的结构，提高零件装卸的便捷性，为安装定位的可靠性与准确性提供强有力的保障。
3 加工路线的确定
数控铣床加工工艺路线直接影响到零件加工精度与表面质量，为此，必须对加工路线进行合理制定，具体措施阐述如下。
第一，在选择顺铣与逆铣时，对于普通机床而言，在滑动丝杠间间隙问题的影响之下，逆铣加工具有较强的适用性，通过这种方法可以使工作台轴向窜动造成的震动甚至扎刀现象得以避免。而对于数控机床而言，由于使用滚珠丝杠，间隙甚至预紧问题得以避免，如此就解决了传动间隙问题。就切削理论而言，采用顺铣对于刀具寿命而言有着积极影响。在数控铣削加工的过程中，顺铣加工方案往往更具可行性与合理性。
第二，在走刀路线的确定上，走刀路线首先要保障零件加工质量，基于此还要尽可能缩短路线距离，对刀具空行程时间加以控制，使生产效率得到提升。如下图，通常情况下应先对均布于同一圆周上的八个孔进行加工，然后在对另一个圆周上的孔进行加工。然而站在点位控制的数控机床的角度，首先要确保其定位准确，具有较快的定位速度，因此在走刀路线安排上应有效考虑最短的空程。
其次，关于机械进给系统反向间隙对加工精度的影响也需要加以控制。出于数控长期处于运行状态或自身传动系统结构的影响，出现反向间隙误差的可能性较高，如此就会对坐标轴定位精度造成影响，而在孔隙加工中，定位精度与各孔之间中心距有着较大影响，如果定位不够准确，那么就会导致加工余量不均匀，导致几何形状误差的出现。在加工中刀具的趋近方向如果不断发生变化，那么加工中就会引入坐标轴反向间隙，进而增加定位误差。因此，如果零件的孔定位需要具备较高的精度，那么在进给路线的安排上，需要对机械进给系统反向间隙对加工精度产生的影响加以严格控制。
对于轮廓铣削过程中的切入切出路线设计而言，对零件轮廓进行铣削的过程中，为了使零件加工精度、表面质量与要求相符合，使切入切出部分的刀具刻痕得以避免，在刀具的切入切出路线设计中，按照零件轮廓法向切入切出显然不合理，工件的切入应按照切削起始点延伸线或切线放线进行，如此才能够使零件曲线得以平滑过渡。与此同理，工件的切离也需要按照切削终点延伸线或切线方向进行。
四、结语
总而言之，在数控编程的过程中，不管是采用人工方式还是自动方法，编程质量都需要对工艺分析予以高度重视。因此，在数控编程中，必须对零件实际需求进行充分分析，并与实践经验结合到一起，对加工工艺进行合理确定，如此才能够使数控加工零件的精度与效率得到全面提升。
参考文献：
[1] 霍苏萍.数控铣床编程中的工艺分析[J].机械研究与应用，2005，18（4）：51-53.
[2] 唐世峰.数控铣床加工工艺与编程的应用分析[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（19）：944-945.
[3] 庄泽.数控铣床加工工艺与编程的应用分析[J].辽宁师专学报（自然科学版），2005，7（4）：103-105.
[4] 黄国权，郭黎滨.基于AutoCAD的数控铣床图形编程中DXF文件的读取[J].制造技术与机床，2004，（5）：47-50.
作者简介：
1.潘跃才（1982.8），男，汉族，籍贯泸州，本科学历，职位：数控教研室副主任，职称：初级，研究方向：数控技术，单位：四川现代职业学院
2.牟世茂（1986.8），男，汉族，籍贯泸州，本科学历，职位：教师，职称：初级，研究方向：数控技术，单位：四川现代职业学院
3.赵波（1973.11），男，汉族，籍贯成都，本科学历，职位：数控教研室主任，职称：副高，研究方向：数控技术，单位：四川现代职业学院