摘 要：在我國，數(shù)控技術(shù)被廣泛應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域，對于數(shù)控銑床切削加工而言，刀具選擇以及對切削用量的有效確定都是十分關(guān)鍵的內(nèi)容。為確保加工過程滿足標(biāo)準(zhǔn)，作為編程工作人員而言，必須準(zhǔn)確地掌握選擇刀具與確定切削用量的基本原則，與此同時，各零件加工過程的特點同樣也是應(yīng)高度重視的內(nèi)容。眾所周知，數(shù)控加工技術(shù)所涉獵的范圍極大，因此仍然有必要進(jìn)一步研究應(yīng)用特征與難點，只有這樣，才能夠與加工中對于產(chǎn)品精密性以及復(fù)雜性的諸多工藝需求相適應(yīng)。基于此，文章將數(shù)控銑床作為重點研究對象，全面探討切削加工工藝的改進(jìn)方式，希望有所幫助。
關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床；切削加工工藝；改進(jìn)方法；技巧
目前階段，數(shù)控銑床的刀具種類多種多樣，為了與數(shù)控機床高速性特征有效適應(yīng)，并高效率完成工作任務(wù)，就必須保證所選擇的刀具標(biāo)準(zhǔn)且具有通用化與模塊化特征。下文將通過銑削刀具以及加工工具兩個角度展開相關(guān)性的研究。
在結(jié)構(gòu)方面，整體式與模塊式都是數(shù)控銑床的兩種常見結(jié)構(gòu)。后者即模塊式結(jié)構(gòu)，屬于當(dāng)前刀具當(dāng)中相對先進(jìn)的刀具。在刀具使用的過程中，加工零件與機床不同，所選擇的組裝方案也有所差異。只有組裝方案科學(xué)合理，才能夠確保有效提升刀刃適應(yīng)的能力以及實際使用的效率。而前者即整體式刀刃形式，在適應(yīng)機床以及零件方面則相對較差，為此，要想進(jìn)一步增強適應(yīng)的能力，必須事先準(zhǔn)備不同規(guī)劃的刀刃。在這種情況下，刀刃利用幾率隨之下降。要進(jìn)一步增強實際的加工效率，就必須要與刀具以及刀柄相適應(yīng)。其中，強力銑夾頭刀柄最突出的特征就是具有較高的夾持精準(zhǔn)度，在夾持直柄刀具中具有較強的適應(yīng)性。由此可見，可以將其應(yīng)用于銑削加工的過程當(dāng)中，同樣在精準(zhǔn)度較高的銑鉸孔加工中能夠有效使用。現(xiàn)階段，國內(nèi)很多數(shù)控機床都會選擇使用模塊式加工工具系統(tǒng)，最主要的原因就是其精準(zhǔn)程度較高且裝卸相對便捷，同時抗振性能理想。
一般情況下，可以將刀具結(jié)構(gòu)細(xì)化成整體式、鑲嵌式以及特殊式三種類型。對于切削工藝而言，則包含了孔加工類刀具、圓鼻刀與立銑刀等等。通常，機夾式可轉(zhuǎn)位的刀具，在實際應(yīng)用中占據(jù)一半以上的比重。
通常情況下，對數(shù)控刀具進(jìn)行選擇的過程中，應(yīng)始終遵循理想剛性與可靠性的基本原則，便于安裝與調(diào)整，具有較強的耐用度與高精準(zhǔn)程度，在與以上原則相滿足的基礎(chǔ)上盡量選擇使用短刀柄工具。這樣一來，可以使加工剛性效果明顯強化。
除此之外，對刀具選擇的時候，也需要綜合衡量工件表面的尺寸、形狀做出決定，同時還要確保刀具使用順序的合理化安排。
生產(chǎn)效率的全面提升是選擇使用粗加工工藝的重點。所謂的粗加工，具體指的就是單位時間范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)的最大材料切除率，具體指的就是毛坯面加工余量，盡可能確保毛坯形狀以及尺寸和成品相近。一般來講，材料經(jīng)過粗加工以后，即可形成半精準(zhǔn)度工件的輪廓。在整個過程中，速度占據(jù)重要地位，選擇使用直徑較大的刀具操作，不僅可以實現(xiàn)生產(chǎn)效率的全面提升，還能夠規(guī)避刀具磨損的幾率。對于數(shù)控銑床而言，所控制的只是三個坐標(biāo)當(dāng)中的任意兩坐標(biāo)，能夠達(dá)到二維控制的目的。
與粗加工不同的是，半精加工更加注重效率與質(zhì)量的有機協(xié)調(diào)。工件在經(jīng)過半精加工以后，其表面應(yīng)較為光滑且余量保持均勻。而且這一過程的目的就是為精加工的開展奠定堅實的基礎(chǔ)，以期達(dá)到次要表面加工的目標(biāo)。需要注意的是，在實際的加工過程中，盡可能將零件表面多余的材料予以有效地切除，確保加工零件的表面處于平整的狀態(tài)，最終滿足精準(zhǔn)度的標(biāo)準(zhǔn)要求。
工件清角的加工工藝，要求的并不是加工速度，而是將模具表面統(tǒng)一性以及協(xié)調(diào)性作為重點。需要注意的是，工件清角加工的目的就是將多余材料予以全面清除，為后期精加工操作的開展做出有效地鋪墊，進(jìn)一步推動精加工工作的全面開展。若將直徑較小的刀具應(yīng)用在此過程中，很難一次完成切削作業(yè)，所以要進(jìn)行不低于兩次的切削加工，在滿足具體要求的情況下才能夠停止。但是，刀具直徑不應(yīng)當(dāng)超過精加工刀具的直徑。
精加工工藝是最后一道加工工藝，要求各零件尺寸精度、表面粗糙度與形狀精度等方面要符合圖紙要求。通常來講，在精加工表面會預(yù)留特定余量，主要的目的就是確保切削的時候刀刃能夠處于平穩(wěn)狀態(tài)，盡可能降低工件加工的誤差，確保表現(xiàn)效果達(dá)標(biāo)。在精加工的過程中，需選擇使用直徑較小的加工刀具。最佳的精加工工序如下：加工外部輪廓→加工凸起部位→加工階梯面與自由型面→加工凹陷→加工其他的低輔助面。
在模具制造過程中，對于曲面類型芯、型腔的高速精加工，需要注意的內(nèi)容具體表現(xiàn)在：切削的時候，需保證刀具與工件接觸點能夠跟隨加工表面所具備的曲面斜率以及選擇刀具半徑的轉(zhuǎn)變呈現(xiàn)出相對應(yīng)的變化。若所需加工模具的曲面具有較強的復(fù)雜性，必須保證能夠在一道工序當(dāng)中一次性完成，有效地減少下刀次數(shù)，將模具表面進(jìn)行有效地保存。除此之外，在切削的過程中，要確保刀具進(jìn)給的方向以圓弧形呈現(xiàn)出來，使得切削面連續(xù)且流暢，具有一定的平穩(wěn)性特征。最后，在實際加工的過程中，應(yīng)盡可能規(guī)避加工停頓情況的發(fā)生，一旦停刀突然很容易導(dǎo)致模具的表面出現(xiàn)微量的形變問題，最終對加工的精準(zhǔn)度產(chǎn)生負(fù)面影響，甚至還會在停刀的位置出現(xiàn)凹痕，進(jìn)而影響其表面質(zhì)量。
首先，可以借助加工仿真軟件對切削面面積進(jìn)行準(zhǔn)確地計算，同時還要對被切削材料切削率予以相應(yīng)的計算。只有這樣，進(jìn)行切削的時候，才能夠確保刀具載荷以及磨損率始終處于平衡，在進(jìn)一步強化加工質(zhì)量的同時盡可能降低刀具磨損幾率。
其次，數(shù)控銑床在實際切削中，刀具盡可能選擇斜向下刀切入或是切出方式進(jìn)行。同時，對于加工模具型腔同樣要有效地規(guī)避垂直地切入與切出問題的發(fā)生。若條件允許，盡可能選擇螺旋切削的方式如圖1所示，進(jìn)而有效地降低刀具載荷量。
圖1 單刃螺紋銑刀桿
再次，若要求對大余量零件進(jìn)行加工，應(yīng)借助攀爬式的方式。這種方式最突出的優(yōu)勢就是可以實現(xiàn)切削力的有效降低，確保切削硬化的程度得到適當(dāng)?shù)馗纳疲瑢崿F(xiàn)切削產(chǎn)生熱量的減少，確保零件切削的實際質(zhì)量得以全面增強。
最后，數(shù)控銑床切削的時候，不要對刀具進(jìn)給的方向進(jìn)行突然地轉(zhuǎn)變，否則會直接影響切削的速度，最終使切削質(zhì)量明顯下降，并引發(fā)殘留亦或是過切的情況，嚴(yán)重的還會引發(fā)不可估量的安全事故。
對半精加工工藝的改進(jìn)，切削間距與公差值十分重要。為確保切入穩(wěn)定，必須嚴(yán)格遵循以上順序，盡可能規(guī)避對于刀具產(chǎn)生的損傷。另外，要確保切削的連續(xù)性，合理安排好加工工序，以免引發(fā)頻繁退刀亦或是換刀的情況。
圖2 通用型數(shù)控銑床切削程序設(shè)計
工件表面在半精加工的基礎(chǔ)上相對均勻，然而，凹陷型面位置加工余量仍然較大。一旦加工的余量均勻性較差，必然會影響切削的穩(wěn)定性，甚至?xí)庸さ淖詈缶葞碇苯拥挠绊憽Ｒ虼耍仨毎才藕侠淼那褰枪ば蛞郧谐嘤嗖牧稀?/p>
精加工工藝對質(zhì)量與精準(zhǔn)度的要求很高，所以必須對切削程序予以優(yōu)化設(shè)計（如圖2），以免出現(xiàn)垂直下刀與大量抬刀問題，盡可能規(guī)避損傷零件的表面。另外，在精銑的過程中，應(yīng)采用順銑的方式，以免出現(xiàn)滑行問題。對走刀路線的選擇也應(yīng)當(dāng)高度重視加工變形問題，如果有必要，盡量增加走刀的次數(shù)。最重要的就是要保證走刀路線的最優(yōu)化。
綜上所述，對于數(shù)控切削加工工藝而言，必須要嚴(yán)格遵循基本原則并關(guān)注細(xì)節(jié)內(nèi)容，作為數(shù)控編程工作人員，必須保證切削方法與用量選擇的合理性，盡可能簡化工序，以實現(xiàn)工作效率與零件加工質(zhì)量的全面提升。