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摘要 ：我国经济正处于快速发展的重要时期，数控车铣中 心铣削加工工艺的应用已经成为社会关注的重点内容。本文以 数控车铣中心铣削加工工艺的应用为研究对象，简单叙述铣削 加工工艺， 并从数控铣加工工艺程序编排考虑要素分析、数控铣 加工准备工作、数控铣加工工艺、数控铣床加工零件装夹与定 位、数控铣床刀具的选择与切削用量确定等维度， 详细分析数控 车铣中心铣削加工工艺的应用，旨在为更多数控车铣单位提供 技术指导， 助力我国铣削加工工艺的可持续发展。
关键词 ：数控车铣,铣削加工,应用
数控车铣技术作为当前我国社会生产的重要部分，直接代 表着我国在机械加工生产方面的能力。铣削机床是我国机械工 业领域基础性生产设备 ,大部分的机械产品的零部件都是通过铣 削机床进行加工生产 , 我国数控技术不断创新发展 ,在数控加工 过程中自动化技术逐渐推广应用 ,而数控铣削技术是数控自动化 技术中最重要的一项制造技术。在机械制造加工领域 , 加强数控 铣削加工工艺的研究能够有效提升机械产品的加工质量 ,并提高 机械加工生产处理效果， 推动我国机械加工技术的发展。
1 铣削加工工艺
1.1 车铣的定义
车铣是一种以铣刀转动和工件转动为一体的综合运动，在 形状精度、位置精度、表面粗糙度、剩余应力等各方面都能满足 零件的高精度的加工工艺。这是一种先进的加工工艺， 而不是车 削和铣削的简单组合。
1.2 数控车铣的分类
1.2.1 正交车铣
正交车铣是指车铣刀具的旋转轴与工件的旋转轴线互相垂 直，而车铣的切割轨迹是一条空间曲线，其形状较为复杂。采用 正交车铣是一种先进、有效的加工大回旋及细长轴类零件的工 艺。不同于常规的切削工艺，在正交车铣时，其瞬时切削深度和 切削厚度随刀具轴线和旋转方向的改变而改变。由于车铣加工 过程中的各种工艺参数之间存在着紧密、复杂的联系，因此，对 各种工艺参数进行合理的组合，对提高和保证车铣表面加工质 量具有十分重要的意义。
1.2.2 轴向车铣
轴向车铣是一种基本的车铣技术。轴向车铣刀具与工件的 转动轴是互相平行的， 所以既能对外圆面进行加工， 又能对内孔 面进行加工。但由于刀具的转动轴彼此平行， 例如铣刀的直径比 主轴盒的径向尺寸小，因此刀具的纵向、冲程受到了限制。在此条件下，采用轴向车铣是不适合于加工具有大径向冲程的外圆 或深度内孔面的。
1.2.3 一般车铣
车铣是目前汽车铣加工中最常见的两种方法，即轴向车铣 和正交车铣。然而，随着加工部件越来越复杂，数控机床的性能 不断提高， 在加工过程中， 常常会遇到因工件形状需要进行两种 基本加工模式的自动切换，这对于介于轴向车铣和直交车铣的 普通车铣的需求也在不断增长。
2 数控立式车铣中心应用
在使用 CNC立式车铣加工工件时，首先要对车铣主轴零点 进行校准， 也就是机床零点校准， 以确保车铣零件的加工精度。
首先， 在Y 方向上测量X 轴和 C 轴的旋转中心的高度差 ：
(1) 用卡盘对试样进行夹持。
(2) 车刀座上的镗刀， 在样品的中央钻孔， 钻孔直径为A。
(3) 通过铣主轴钻孔 φB，沿着X 轴运动距离 R ;d. 从 φA 孔 的中心距离L通过三轴测量。
(4)在Y方向上， X轴线和C轴线旋转中心的高度差H被计算。 然后， 对X 轴在Y 方向上的 C 轴旋转中心进行了测量。
(1) 对所有铣床箱滑块的磨盘厚度进行了测量。
(2) 在Y 方向上，X 轴和 C 轴旋转中心的高度差H 配磨配磨 盘的厚度， 达到所需的尺寸。
(3) 安装磨具，以检验X 轴在Y 方向上的高度差异H 和 C 轴 旋转中心。
(4) 在机床零点上重新设置 CNC 轴，通过铣刀转动和工件 转动的综合运动， 完成对工件的切割。
3 数控车铣中心铣削加工工艺的应用分析
3.1 数控铣削加工工艺程序编排考虑要素分析
在编制 CNC 铣削工艺方案和 CNC 铣削过程的过程中， 应注 重CNC编程的模块化、兼容性、技术性、灵活性和便利性。所以， 数控铣床的工艺设计要考虑的因素有很多。
3.1.1 机床因素分析
CNC 铣削工艺程序的编制要综合考虑机床各方面的因素， 如机床功率、机床冷却液、机床维护工作等。其中，机床的动力 能力，主要是用来检测数控铣床的动力和机械的硬度，以确保 机床可以满足产品的要求 ;机床的冷却液要选用合适的冷却剂， 并在加工时注意冷却介质的流动。在没有使用冷却液的情况下， 要保证铣刀能正常的研磨，以保证 CNC 铣削的质量 ;数控铣削工艺编程中所要考虑的问题是，机床的维修是根据机床的刀具 参数来决定机床的切削参数，并对机床的铣削状态进行永久性 的控制， 并根据刀具的加工位置和铣削尺寸来调整刀具的磨损。
3.1.2 工件因素分析
CNC 铣削工艺编程时，必须综合考虑工件的各方面，如工 件的装配状况和反复定位的准确性。其次， 要注意材料和刀具的 合理分配， 保证工件的大小和毛坯的尺寸和表面质量的要求。 3.1.3 刀具与夹具因素分析CNC 铣削工艺方案的编制要考虑到刀具和夹具的影响，① 根据铣刀的直径和切削工件的宽度来确定铣刀的直径。②考虑 到叶片的形状，可以采用前向角度的刀片，以确保平面的光滑， 并尽量减少功率消耗。③根据铣刀的水平，选择合适的铣刀水 平，以确保不会有很多刀片与振动有关。④根据工件的加工材 料和加工精度的需要，对刀具的形状和材质进行选择。⑤从刀 具的主倾角出发，采用最合理的进料角度，确定最佳的主倾角。 ⑥ CNC 铣刀的长节直径应该大于刀具直径的 4 倍，其振动趋势 是显著的，采用阻尼接触件可以进一步提高数控铣削加工的效 率。⑦从铣刀的位置来看，在扩大铣床铣夹具的长度时，应确保 扩大套筒的长度比工件的铣削量大， 并防止套筒过长， 适当地调 节冷却管的位置， 通过喷水试验， 确保所有铣削工作都能顺利进 行。⑧假定工件的延长安装深度比切割深度稍大。
3.2 数控铣削加工准备工作
在国内的机床行业， 对数控铣削的工作有很高的要求。CNC 铣削对工件的精度有很高的要求， 因此， 加工人员要注意数控铣 床的操作， 尽量减少人为因素造成的加工问题， 并做好数控铣削 的准备工作。
3.2.1 清理工作台和夹具
在 CNC 铣床运行时，会产生一些金属碎片，这些金属碎片 很锋利，如果不小心，很可能会被碎片刮到。另外，由于工作台 上残留的铁屑， 会对工件的加工精度产生一定的影响， 从而避免 在数控铣床上产生的气流将铁屑吸入刀具铣削区域，从而降低 机床的加工精度。数控铣床交工时，首先要做的就是清洁工作 台，要引起操作者的注意。
清理完工作台后，要清理数控铣床的夹具，清除较小的铁 屑，灰尘，尤其是钳口，底座，钳夹等。若不能完全清除 CNC 铣 床的刀具， 将会对机床零件的加工精度产生直接的影响。当夹具 夹头上有了一些细小的颗粒或者凸起，那么它对工件的压力就 会降低， 从而导致夹具的工作状态发生变化， 从而影响到工件的 加工精度， 从而使工件无法满足工件的设计。
3.2.2 毛坯件检查
在数控铣床的实际生产中，若不对其进行毛坯检验，将会对 机床的加工精度产生直接的影响， 从而降低工人的加工效率。而 且，在毛坯件的检验中，还可以进一步检查零件有没有损坏，如 果有破损的零件，就必须进行更换。加强数控铣床的准备工作， 是确保机床加工精度的重要方法，提高机床的加工质量，因此， 必须重视数控机床的加工准备工作， 做好相应的准备工作， 确保机床在加工过程中不会出现浪费现象， 提高机床的加工效率。
3.3 数控铣削加工工艺分析
在加工工艺上，通常把铣床称为铣床，可以说是 CNC 的核 心。机械铣是在机械加工车间进行的， 数控铣和手工铣都是机械 制造工艺，而 CNC 则是由计算机编程来实现对加工过程的自动 控制，两者的结构也有很大的不同。在 CNC 铣削工艺中，编制 工序是 CNC 铣削技术的关键。
3.3.1 标注尺寸
在 CNC 铣加工中，必须注意 CNC 铣加工的编程，利用 CNC 编程实现产品的所有点、线、面的尺寸和位置，并在工件的设计 图中标注出相应的参考坐标和具体的尺寸。
3.3.2 元素分析
在进行 CNC 铣削加工编程时，编程人员必须正确地把握构 成工件外形的各种参数，并了解各参数间的相互关系。而且，在 进行 CNC 加工的过程中，必须对各因素的影响因素进行分析， 以保证程序的顺利进行。在产品的设计中， 产品设计者要综合考 虑到所有的问题， 所以在进行产品的图纸审查时要耐心细心， 一 旦发现问题必须要进行讨论和处理。
3.3.3 定位准确
由于数控铣加工流程中加工工序比较集中，所以使用同一 基准下的定位工作尤为重要， 必须要保证各个定位的准确性。
3.3.4 统一的尺寸和类型
数控铣床在操作中，应尽可能地减少更换刀具的数量，并缩 短各工序的工作时间。一般情况下， 最好的方法是将加工零件的 内部孔和外形设计成统一的几何型式和统一的尺寸，并且加工 后的零件要具有几何对称的形状，利用 CNC 的镜面功能，可以 大大缩短数控铣削的编程时间。
3.4 数控铣床加工零件装夹与定位分析
在加工机械部件之前，CNC 铣床应将工件置于对应的夹具 或机床上。为了保证在加工过程中不发生部件的移动， 必须保证 工件的固定和夹具的位置的准确性，也就是工件的夹具和定位。 为了确保机床的装夹质量和定位效果， 必须做到一次装夹， 避免 多次装夹， 使机床的工作性能得到最大限度的发挥， 同时也最大 限度地降低了手工的调整。
3.5 数控铣床刀具的选择与切削用量确定
在机床加工过程中，CNC 铣床对工具的性能和工具的规格 有更高的要求。一般来说，CNC 铣床在运输的时候，都会选用超 细粉的硬质合金或者是高速钢的刀具，这样才能保证机床的加 工精度。
3.5.1 刀具选择
从 CNC 机床的加工角度出发，对机床的合理选用是保证 CNC 机床加工质量的关键。数控机床选用刀具时，必须选用高 精度、高强度、高刚性、高耐用性、安装简便、易于调节的刀具。 在加工机械部件时，要根据工件的加工需要，对刀具进行合理 的选择 ;在实际的 CNC 铣削加工中，大多采用了与工件的几何 参数相结合的方法来选取刀具。若为密闭式键槽， 应采用键槽铣刀，精修时宜选用四边刀片等。
3.5.2 切削用量确定
在实际的 CNC 铣削加工中，我们把切削量、切削速度、主 轴转速等称为切削量。在确定 CNC 铣床的切削用量时，必须将 其寿命考虑在内， 将其分成两个方面， 即 ：最小的经济寿命和最 大的工作寿命。在此基础上， 若按生产工艺的最低经济寿命来决 定切削量，则称为最小成本切削量 ;若按最大加工效率寿命来 决定行切削量， 则称为最大产量切削用量。当生产任务比较紧急 时，一般都会选用最佳的切削功率。
3.6 数控铣削加工刀具路径以及进刀方式合理选择
在数控铣削过程中，为了使机床的加工过程达到最佳化，必 须对刀具轨迹进行合理的设置。在 CNC 铣床上进行刀具路径选 择时，必须充分考虑机床零件的加工精度与外部粗糙度的匹配。 尽量缩短刀具的运动轨迹，降低刀具路径中的空刀。当两条相 邻的刀路与坡道连接时，必须增加一定的圆弧半径，从而避免 了刀道上的问题，从而使刀具能够自动地跟踪下一道加工路线。 如果选用相同的刀道选择方法可以保证剪刃的高度，那么就增 加两个模片间的弧形半径，使其运动。采用这种方法，既能确保 数控铣床的刀位轨迹光滑，又能有效地减少刀具在铣削时所受 的阻力，从而减少刀具的磨损，延长刀具的使用寿命。采用弧形 过渡，可以很好地完成工件的切线，提高了数控铣削的质量。此 外，在应用 CNC 铣削工艺时，必须注意到刀具的入刀方式，合 理地选取刀具的切入方法，可以使机床的加工达到更好的效果。 根据实际机床零件的加工设计需要，可以选用纵向和螺旋两种 形式。其中，采用纵向进刀方式的 CNC 铣削速度相对较慢，铣 刀和模具的切削力相对较大， 容易造成刀具的过度磨损。相对于 竖向进刀， 数控机床在选用螺旋进刀时， 应着重于机床工件的切 削用量，并适当地设定螺杆的直径，并根据有关的规范进行调 整， 以达到满足实际加工过程的需要。
3.7 优化数控铣床编程流程
在实际的 CNC 铣削中，必须合理地利用 CNC 机床，因此， 对其进行编程是十分必要的。CNC 铣床的控制程序一般采用人 工的自动化程序。数控铣床的人工编程是用人工操作实现的。 CNC 程序设计者会根据工件的计算和数学模型，对刀具路径进 行计算，并给出相应的解释。采用人工编程实现的 CNC 加工程 序更容易实现，更适合于运算量小、复杂度小的编程。人工编程 包含多个方面，在编程时，要进行浏览、分析、处理和编程。在 程序规划的时，编程人员要根据数控机床车间的实际情况来制 定产品和模具 ;另外，编程人员还要充分考虑到 CNC 机床操作 员对程序设计的认识， 确保程序设计的全面和完整。
4 数控铣削加工质量提升策略
4.1 规范数控铣削加工与运行流程
为了提高数控铣削加工技术的质量，规范数控铣削和操作 流程是 CNC 铣削加工的关键。一方面，为了确保技术人员的操作规范，必须对其操作行为进行进一步的梳理。另一方面，还要 对数控铣床的使用进行更严格的规定。其中， 数控铣床的加工和 操作过程必须加以规范和优化。在实际 CNC 铣削加工中，要提 高工艺技术人员的技术水平，防止由于工艺人员操作不当而影 响加工质量和加工效果。对大多数机床生产厂家而言， 数控铣削 工艺在机床性能、编制程序和实际使用中都有一定的差异性。为 了充分提高数控机床的效率， 必须合理安排加工设备， 使资源得 到更好的分配， 从而减少资源的浪费， 保证机床的效率。
4.2 完善机床软件与硬件系统
在 CNC铣床中， 软件系统不仅是数控加工设备的编程能力， 而且它还直接反映了机械制造企业的数字化管理水平和应用软 件的能力。提高 CNC 铣削效率和提高加工品质，必须有软件编 程支持， 使软件不断升级。机械制造企业要重视计算机软件的设 计和更新， 以确保机床的高品质和高效率的运转。
数控铣床的硬件系统是指数控机床的设备配置状况 .机械生 产企业要及时更新数控机床，在选择数控机床时，要综合考虑各 种因素， 既要考虑到设备的性价比， 又要考虑到后期的维护保养。 此外，在日常工作中，应尽量保证设备的正常工作，确保设备的 正常工作，防止设备短路、断路等故障。所以，机床生产厂家要 合理配备交流稳定器、安全保险等专用设备，提高机床的工作稳 定性和安全性。另外，CNC 铣床应该定期进行设备的定期维修和 保养， 并对关键零件进行润滑， 提高数控铣床的加工效率。
4.3 应用立体曲面加工工艺
在现代企业中，如何利用和优化数控机床及其相关工艺，是 实现企业实现自动化和运营的一种重要手段。因此， 在进行金属 零件的加工时，更注重将三维表面的加工技术与各种技术相结 合，从而提高企业的加工效率和产品的质量。随着企业的发展， 我国的工业经济正在逐步转变 .提高机床的生产效率是实现企业 CNC 机床自动化加工的根本保证。从目前的机械制造工作情况 来看，在实施工艺时，既要严格遵守工艺规范，又要强化信号处 理， 以达到工业的可持续发展。
5 结语
21 世纪以来，我国的经济发展迅速，各行各业的发展都有 了长足的进步。在这一进程中，尤其是在机床生产中，CNC 加工 技术在机床生产中起到了举足轻重的作用，同时，CNC 加工技 术在机床生产中的应用也越来越广泛。CNC 技术是一种应用较 为广泛的数控技术， 它在数控加工中起着举足轻重的作用。利用 数字化信息技术，对数控铣削机床的刀片和工件的移动进行了 控制，提高了机床的整体加工质量。因此，应着重对 CNC 铣削 工艺程序编制的因素进行分析，做好准备工作，强化 CNC 铣削 工艺分析， 注重刀具和切削用量的确定， 合理的刀具路径和进刀 方式，进一步优化编程流程，全面提升数控铣加工工艺水平，提 升机械零件加工效率。
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