摘 要：本文指出了切削參數(shù)在數(shù)控加工中的重要作用，列舉了當(dāng)前的使用方法，通過(guò)對(duì)UG NX6軟件用戶定義切削參數(shù)的介紹，展示了一種安全、高效的加工參數(shù)選擇方式。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工 切削參數(shù)庫(kù) 選擇方式

一、數(shù)控編程中參數(shù)的確定

數(shù)控加工是指通過(guò)分析待加工零件的幾何結(jié)構(gòu)，使用軟件提供工藝參數(shù)的設(shè)置界面，選擇合適的工藝過(guò)程和工藝參數(shù)生成刀路軌跡，再生成數(shù)控指令，指揮數(shù)控機(jī)床按程序進(jìn)行加工。由于加工過(guò)程是自動(dòng)的，因此加工中的所有參數(shù)都要預(yù)先設(shè)置好。數(shù)控加工中對(duì)工藝問(wèn)題處理的好壞，將直接影響數(shù)控加工的質(zhì)量和效率，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)對(duì)數(shù)控機(jī)床造成損壞。為此，要求數(shù)控程序編程員首先應(yīng)該對(duì)數(shù)控加工工藝有深入的了解。

數(shù)控銑削中加工參數(shù)的定義原則是：根據(jù)機(jī)床的剛性、刀具材料、工件材料、工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工工藝等因素合理選用。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、切削深度和切削寬度等，在確定切削用量時(shí)要根據(jù)機(jī)床使用的規(guī)定和要求以及刀具的耐用度去選擇和計(jì)算，當(dāng)然也可以結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，采用類比法來(lái)確定。其中，切削深度主要受機(jī)床、工件和刀具的剛度限制，在剛度允許的情況下，盡可能使切削深度等于零件的加工余量。在選擇切削用量時(shí)要保證刀具能安全、順利地加工完一個(gè)零件。

下面以UGS公司的CAD/CAM軟件NX6為例，論述一般情況下應(yīng)如何定義這些加工參數(shù)。

1.刀具選擇

粗加工刀具選擇以在最短時(shí)間內(nèi)切除盡可能多的材料為目標(biāo)，故選擇直徑20mm的端面銑刀。

2.刀具切削寬度（步距）和切深（每層走刀量）定義

系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置步距為刀具直徑的50%，切深為6mm。根據(jù)機(jī)床剛性、刀具、被切削零件材料進(jìn)行選擇。高速銑削機(jī)床一般適合于小切深，高進(jìn)給率的加工狀態(tài)，因此這里定義切削深度為1mm，切削材料為T10鋼，使用刀具為硬質(zhì)合金刀具，選擇切削步距為刀具直徑的80%，即16mm。

3.刀具切削參數(shù)選擇，

（1）直接根據(jù)編程員的經(jīng)驗(yàn)，輸入主軸轉(zhuǎn)速和加工的進(jìn)給率。這種方法比較直觀，對(duì)編程員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有較高的要求，并需借助刀具樣本的參數(shù)推薦表、機(jī)床剛性、以往加工的實(shí)際效果進(jìn)行綜合考慮、計(jì)算。

（2）使用CAM軟件自帶的切削數(shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)選定的刀具、切削狀態(tài)，自動(dòng)提取切削速度、每齒進(jìn)給率，計(jì)算出主軸轉(zhuǎn)速和切削進(jìn)給率的值。此方法比較適合于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的編程者，但根據(jù)軟件內(nèi)置的數(shù)據(jù)庫(kù)生成的參數(shù)，僅符合一般情況下的切削狀態(tài)，且具有較大的安全系數(shù)。因此，不適用于某些特定的切削方式、條件，否則，加工效率難以保證。對(duì)此，可進(jìn)行模板設(shè)置，即預(yù)先按照零件的加工工藝、使用刀具、切削參數(shù)設(shè)選項(xiàng)置，并將其作為模板文件保存。在遇到新的零件需要進(jìn)行數(shù)控編程時(shí)，可將零件模型讀入，選擇需加工的部分，即可根據(jù)模板對(duì)其進(jìn)行更新計(jì)算，省去參數(shù)設(shè)置的過(guò)程。但此時(shí)，易出現(xiàn)參數(shù)雷同的現(xiàn)象，無(wú)法做到對(duì)于實(shí)際情況的微調(diào)，過(guò)于死板。

綜合以上情況，在當(dāng)前普遍使用CAM軟件進(jìn)行數(shù)控編程的情況下，主要有以下兩個(gè)難題：一是軟件功能強(qiáng)大，切削方式多樣，如何快速根據(jù)用戶特定需要進(jìn)行選擇、設(shè)定；二是刀具種類繁多，針對(duì)不同的刀具、切削材料有不同的切削量和走刀參數(shù)，如何針對(duì)這些經(jīng)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行歸納、管理，方便重復(fù)利用。

二、切削參數(shù)庫(kù)的使用

針對(duì)以上情況，UG NX6軟件提供了功能強(qiáng)大的用戶自定義切削參數(shù)庫(kù)，可以方便用戶根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，自動(dòng)插補(bǔ)，方便調(diào)用。其工作原理為根據(jù)被切削材料、使用刀具的材料、幾何尺寸、切削工藝，在庫(kù)中檢索，自動(dòng)選擇合適的參數(shù)。

用戶可在加工參數(shù)對(duì)話框中，進(jìn)行刀具材料、切削方法、被切削材料的預(yù)設(shè)值，選擇的刀具材料為涂層鑲片式硬質(zhì)合金，切削方式為高速銑粗加工。然后輸入刀具參數(shù)，直徑為20mm，刀具長(zhǎng)度100mm，刀具切削深度為1mm，切削寬度為16mm，并按照切削參數(shù)推薦值輸入切削線速度為200m/min，每齒進(jìn)給率為0.15，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算出主軸轉(zhuǎn)速和切削進(jìn)給率，隨后就可以在編制數(shù)控程序時(shí)調(diào)用這些參數(shù)。調(diào)用時(shí)，首先在選擇加工零件體時(shí)定義材料，如T10鋼，選擇相應(yīng)的加工方法，如高速銑粗加工，可在創(chuàng)建操作時(shí)，通過(guò)點(diǎn)取Set Machining Data得到相應(yīng)的主軸轉(zhuǎn)速，自動(dòng)獲取切削進(jìn)給率。同時(shí)，切深和切削寬度也會(huì)自動(dòng)改為合適的值。如果用戶新創(chuàng)建一把直徑為10mm的刀具，系統(tǒng)也會(huì)在庫(kù)中根據(jù)插值計(jì)算原理，給出合適的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給率。

由此可見(jiàn)，通過(guò)在加工參數(shù)中設(shè)定固定的切削參數(shù)計(jì)算依據(jù)，系統(tǒng)可根據(jù)切削參數(shù)的計(jì)算規(guī)則進(jìn)行調(diào)用或插值運(yùn)算，大大減少編程者的工作量，生成的參數(shù)安全、高效，使得數(shù)控程序的編制可以針對(duì)用戶實(shí)際需要做到標(biāo)準(zhǔn)化、智能化，從而提高編程效率，減少差錯(cuò)的產(chǎn)生。

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（作者單位：杭州市臨平職業(yè)高級(jí)中學(xué)）