伯特利数控 加工中心  钻攻中心  

 前言：

 1概述

现代的数控铣设备为精密复杂零件的加工提供了基本条件，但要让数控铣床发挥出它的优势，达到预期的加工效果，提高产品质量及加工效率，除正确合理的加工工艺之外，还跟高质量的数控编程有关，否则，机床的精度再高也无法保证产品要求的精度及生产效率的提高，无法提高产品的市场竞争力。

数控加工程序又称为NC程序，不仅包括零件的工艺过程，而且还包括加工方法、走刀路径、切削用量、下刀方式等工艺信息。对于简单的模具零件，通常采用手工编程的方法，对于复杂的模具零件，往往需要借助于CAM软件编制加工程序，如MastercanuUG、Cimatixm等等。无论是手工编程或计算机辅助编程,在编制加工程序时，选择合理的工艺参数及走刀方式，是编制高质量NC程序的前提。否则，将导致生产效率的降低，成本上升，零件不合格，甚至报废。

2数控加工实例及出现的问题

本人长时间在学校从事数控加工的实训指导工作，其中有一实训任务是对充电器凸模曲面（见图I)在法兰克FANUC Oi-Mate数控铣床上，用Mastercam软件进行编程和加工,要求在三个小时内完成，并达到零件规定要求。检查中发现主要存在以下几个加工上的问题：一是粗加工方法选用不恰当，加工耗时；二是在粗加工中机床振动，异响，刀具磨损快；三是粗加工后零件各处的留余量不均匀，造成精加工时加工不稳定；四是加工完成后零件两边陡面有较明显的长条刀痕，影响外观。

3解决方案

图1的充电器凸模曲面结构在实际的模具加工中经常会遇到，因此必须要掌握这种零件的实用加工方法和技巧。下面以应用泛的Mastercam软件为工具，来详细说明数控铣加工工艺及编程的方法和技巧。

3.1零件工艺分析

3.1.1零件概述

在模具加工中，实体或曲面模型文件一般由设计人员给出，交给下面的编程人员。充电器凸模四周凸，中间凹，经用CAM软件分析，有分型面，有成形曲面、圆角曲面、陡峭面，还有型芯曲面与分型面之间的交线等等。里面型腔最小的圆角半径为R2,分型面深度为19.178mm,要求表面粗糙度达到毛坯材料为铝合金，六面已光整，尺寸为120minx80mmx30mm。

3.1.2加工难点

由零件的结构图可以看出，充电器凸模曲面内有一型腔，曲面连接处为R2圆角，决定了我们最后进行光刀时只能用不大于R2的球刀。型腔上宽下窄，用较大刀具进行一次开粗后在较深处必然会有较多的残料，决定了我们还要进行二次开粗，否则会造成后面光刀的吃力，质量不易控制。还有模型曲面既有浅面又有陡面，常规加工方法易造成两边陡面留下长条的刀痕。所以零件的加工难点是怎样又快又好地进行开粗，既要保证加工效率又要保护刀具寿命，以及怎样兼顾浅曲面和陡斜面的精加工，保证表面质量。

3.2解决方案

3.2.1粗加工工艺及编程技巧

问题的出现主要在粗加工阶段，常规方法采用外形轮廓及挖槽加工的方法进行开粗(见图2),由于空刀较多造成较耗时，并且留余量极不均匀（见图3),造成后面光刀的困难和不稳定。还有如果在深加工时刀具直接下刀会造成机床的振动和异响，所以造成刀具的较快磨损。

根据零件的结构，决定采用曲面加工中的挖槽粗加工方法进行开粗。为提高加工效率，采用直径为D16R0.8的圆鼻刀对毛坯进行挖槽开粗，考虑到刀具的切削负荷，每刀切削间距取10mm:采用分层切削，每层切削深度为1.5mm,设置主轴转速为1500r/min,进给速度为lOOOmm/min,留余量为0.4mm。由于挖槽时刀具直接在毛坯内下刀，应采用螺旋式下刀或斜线式下刀，避免直接踩刀（即垂直落刀）。在进行工艺参数的选择和输入时要特别注意以下几点：

(1)   挖槽粗加工特别要注意切削深度的确定！切削深度用于控制加工深度方向的加工区域，有点坐标和点坐标（点坐标通常取分型面的Z坐标值），通常用坐标值，不用相对坐标值，否则易造成过切。为避免第1层走空刀，点坐标常用负值，如-0.2~-0.3mm，不少人没留意这一点，认为点就是工件的顶面坐标Z0,但经后处理出现的NC程序会包含很多行空刀程序段，浪费了时间，降低了效率。本例的切削深度用坐标，点坐标和点坐标分别是Z-0.3和Z-19.178。

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