1.5　多軸銑工藝實施步驟

多軸銑工藝實施的基本步驟概括起來有以下要點。

（1）根據2D圖紙繪制3D圖，即建立CAD/CAM模型

讀懂圖紙，嚴格依據圖紙繪制3D圖。繪制圖形后，必須將2D圖紙中的全部尺寸進行檢查，建立尺寸檢查記錄表。如果客戶已經提供了3D圖，這一步就可以省略。但是必須對接受的3D圖模型進行全面的檢查，檢查內容有：

①圖形單位英制還是公制，如果是英制，轉化為公制，圖形實際大小不能改變；

②如果原圖是其他軟件繪制的，盡可能采用IGS、X_T或者STP格式轉化，確保圖形特征完整，必要時把中間繪制的曲面和曲線也一起轉化，有時會給編程做輔助線帶來方便；

③分析有無掉面或者圖形有破孔等情況，如果存在這些缺陷，就必須補全圖形。

（2）圖紙分析、工藝分析

制定整個零件的加工工藝，明確多軸切削工序承擔的加工內容及要求。

在大型正規企業，零件加工的整體工藝是由專職的工藝員制定的。工藝員所制定的加工工藝必須符合本企業的實際情況，充分利用現有的人力、物力和財力。本企業不具備條件的，才可以考慮與其他企業合作，進行外發加工。

作為多軸銑數控編程工程師需要了解零件的整體加工工藝，尤其了解數控加工工序的任務，要準確繪制出CNC加工時初始毛坯的3D圖，CNC所需要的基準是否齊備，如果基準不全就需要和工藝員溝通協商確定這些基準到底由哪個工序加工。另外，對加工材料的牌號和硬度必須要清楚，以便確定合理的切削參數。

（3）確定多軸加工的裝夾方案

對于多軸加工，這一步十分重要。根據CNC的加工內容結合零件形狀要預先指定合理的裝夾方案。一般來說需要C軸旋轉的、類似旋轉零件的可以考慮有三爪夾盤。超出三爪卡盤范圍的，可以考慮在圓柱毛坯上車出凹槽，在機床的C軸旋轉臺上用壓板裝夾。必要時要專門設計出專用夾具，用專用夾具來裝夾。

不管采取哪一種裝夾方案，必須在編程圖形里繪制出相應的3D實體圖，再轉化2D工程圖。2D圖發給相關部門加工，3D實體圖轉化為STL文件以便在VERICUT仿真時調用。繪制3D夾具圖的目的是，確定刀具偏擺的極限位置，防止刀具運動時超出極限位置而碰傷夾具和工作臺。

（4）編制數控編程及制定加工工步（即數控程序文件）

這是數控編程的核心內容，就是說在正式編程前，事先初步規劃需要哪幾個數控程序，給每一個數控程序安排其加工內容和加工目的、所用刀具及夾頭的規格、加工余量等粗略步驟。多軸銑加工和三軸銑加工加工方法類似，也應該遵守開粗、清角、半精加工、精加工的編程步驟。

以上第（1）～（4）步驟完成以后再進行數控編程就會做到胸有成竹。

（5）定義幾何體、刀具及夾頭

進入UG的加工模塊，切換到幾何視圖，先定義加工坐標系，這時需注意：如果采用雙轉臺XYZAC型機床加工時，編程用的加工坐標系的原點應該與機床的旋轉軸A和C的軸線交點重合；再定義加工零件體、毛坯體。

切換到機床視圖，初步定義編程所用的刀具和夾頭。

（6）定義程序組，創建各個刀路的軌跡線條

必要時在編程圖形里創建輔助面、輔助線，恰當選用加工策略，編制各個刀路。

盡可能采取固定軸定向加工的方式進行大切削量的粗加工、清角和半精加工，精加工才采用聯動的方式加工。要時刻確保不要使旋轉工作臺在旋轉時承擔過大的重切削工作。

（7）UG內部刀路模擬仿真

多軸銑刀路由于刀具沿著空間偏擺運動復雜，數控編程工程師要力爭在編程階段排除刀具及夾頭與周圍的曲面產生過切或者干涉。為此，編程時要特別重視對刀路進行檢查。發現問題及時糾正。初步進行后處理生成加工代碼NC文件。

（8）VERICUT刀路仿真

對于多軸銑編程來說，最大的困惑就是，在UG環境里檢查刀路并未發現錯誤，而實際切削時可能就會出現一些意想不到的錯誤。這是由于UG模擬的刀路里G00指令和實際機床加工有差別，另外各個操作刀路之間的過渡和實際機床運行有差別，導致UG的仿真與實際有差別。這一點應該引起特別注意。

而VERICUT可以依據數控編程NC文件里的G代碼指令、刀具模型，根據事先定義的機床模型、夾具模型、零件模型可以很逼真地進行仿真，最后還可以分析出加工結果模型和零件模型的差別，有無過切和干涉，一目了然。

（9）填寫數控程序CNC工藝單

這是數控編程工程師的成果性文件，必須要清楚地告訴操作員以下內容：預定的裝夾方案、零點位置、對刀方法；數控程序的名稱、所用的刀具及夾頭規格、裝刀長度等。要求操作員嚴格執行。（10）在機床上安裝零件

如果操作員按照CNC工藝單實施確有困難，需要變更裝夾方案或者裝刀方案的，要及時反饋給編程工程師。不能自行處理，否則可能會帶來重大的加工事故。

根據CNC工藝單，在機床上建立加工坐標系，記錄零件的編程旋轉中心相對于機床的A軸及C軸旋轉中心的偏移數值，將這些數值反饋給編程工程師。

（11）加工現場信息處理

編程工程師根據操作員的反饋信息，修改或者檢查數控程序，設置后處理參數，最后進行后處理，將最終的數控NC文件及CNC工藝單正式分發給數控操作員進行加工。

（12）現場加工

操作員正式執行數控程序加工零件。作為操作員主要職責是正確裝夾工件和刀具、安全運行數控程序，避免操作時出現加工事故。

操作員先要瀏覽數控程序，從字符文字方面檢查有無不合理的機床代碼；其次要適當修改程序開頭的下刀指令和程序結尾的回刀指令，使刀具在開始時從安全位置緩慢接近工件，加工完成時在合理的位置提刀到安全位置。五軸聯動式的提刀要確保正確。

一般情況下，應該快速運行所有的數控程序、觀察主軸及旋轉臺運動，沒有問題以后就可以正式切削零件，加工時適當調整轉速和進給速度倍率開關，完成后先初步測量，沒有錯誤就可以拆下準備下一件的加工。