cam技术在数控铣床导轨加工中的使用

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1、CAM技术在数控铣床导轨加工中的使用　　摘要：本文探讨利用CAM技术解决导轨在实际生产中的三维坐标计算和加工尺寸连接的问题，减小程序配合误差，提高加工精度和生产效率。　　关键词：CAM数控铣导轨加工过程　　导轨在普通铣床上用手工加工无法达到弧度连接这一加工要求，而CAM技术与数控铣床的有效结合恰恰解决了尺寸连接这一难题，不但减小了尺寸连接的误差，还提高了产品的质量和生产效率，而且减轻了劳动强度。下面笔者以导轨的实际加工为例，探讨CAM技术与数控铣床加工导轨的数控编程及加工过程，如图1、图2。　　图1导轨零件图　　图2导轨剖面图　　注：图中1、2分别为铁层

2、和铜层　　一、分析零件　　在正式加工时，首先应当对零件图样（图1、图2）进行仔细分析，内容包括：　　1.分析待加工面　　一般来说，在一次加工中，只需对加工零件的部分表面进行加工。这一步骤的内容是：确定待加工面及其约束面，并对其几何定义进行分析，必要的时候对原始数据进行一定的预处理，要求所有几何元素的定义具有唯一性。4　　2.确定加工方法　　根据零件毛坯形状以及待加工表面及其约束面的几何形态，并根据现有机床设备条件，确定零件的加工方法及所需机床设备和工夹量具。　　3.确定编程原点及编程坐标系　　一般根据零件的基准面（或孔）的位置以及待加工表面及毛坯上选择一

3、个合适的编程原点及编程坐标系（也称为工件坐标系）。　　4.对待加工表面及其约束面进行几何造型　　这是上机编程的第一步。对于CAD/CAM数控编程系统来说，一般可根据几何元素的定义方式，在前面零件分析的基础上对加工表面及其约束面进行几何造型。　　5.合理的刀具选择　　对于有复杂曲面的零件，则需要对加工表面及其约束面的几何形态进行数值计算，根据计算结果才能确定刀具类型和刀具尺寸。这是因为，对于一些复杂曲面零件的加工，希望所选择的刀具加工效率高，同时又希望所选择的刀具符合加工表面的要求，且不与非加工表面发生干涉或碰撞。由于在某些情况下，加工表面及其约束面的几何

4、形态数值计算很困难，只能根据经验和直觉选择刀具，这时，便不能保证所选择的刀具一定是合理的。在刀具轨迹生成之后，还需要进行一定的刀位验证。　　6.刀具轨迹生成及刀具轨迹编辑　　对于CAD/CAM数控编程系统来说，一般可在所定义加工表面及其约束面（或加工单元）上确定其外法向矢4量方向，并选择一种走刀方式，根据所选择的刀具（或定义的刀具）和加工参数，系统将自动生成所需的刀具轨迹。所要求的加工参数包括：安全平面、主轴转速、进给速度、线性逼近误差、刀具轨迹间的残留高度、切削深度、加工余量、进刀段长度及退刀段长度等。当然，对于某一加工方式来说，只要求其个别部分加工。

5、　　二、数控编程与模拟加工　　在数控铣实际加工之前，要先进行刀路模拟，这样可以找出在程序编写过程中失误的地方，大大避免了模具实际加工时的错误，强化了刀路的效率和安全性，有效地保证了加工工件的质量，提高了生产效率。　　三、工件的装夹、找正　　1.装夹　　首先在导轨四角和中间部位垫上厚1mm的铜垫，然后用定位压板压在铜垫处夹紧。铜垫主要作用是防止在加工时产生的应力变形。　　2.找正　　在刀具上粘上划针，然后使用模拟刀具加工，沿工件大致外形轮廓找正（加工铜层时同理沿外形划线找正）。　　四、工件的加工　　首先对铁层进行外形加工，主轴转数为200r/min、进给量

6、为40mm/min，要根据工艺要求留出下道工序的加工余量。铁层经过外形粗加工后焊接凹槽内铜层（防止热变形的发生）。铜层焊接完毕后，首先对铜层进行半精加工，然后对工件进行测量，根据测量结果修改刀具补偿进行精加工，精加工时主轴转数为300r/min、进给量为60mm/min，加工完毕后对加工工件进行测量、核对，要根据加工要求留出钳工研磨余量。　　参考文献：4　　[1]明兴祖，能显文.数控加工技术（第2版）[M].北京：化学工业出版社，2008.　　（作者单位：渤海船舶职业学院）4