1.4　数控铣多轴加工工艺的实施步骤

（1）建立CAD/CAM模型

根据2D图纸绘制3D图，就是建立CAD/CAM模型。读懂图纸，严格依据图纸绘制3D图。绘制图形后，必须将2D图纸中的全部尺寸进行检查，建立尺寸检查记录表。如果客户已经提供了3D图，这一步就可以省略。但是必须对3D图模型进行全面的检查，检查内容有：

①图形单位英制还是公制，如果是英制，转化为公制，图形实际大小不能改变；

②如果原图是其他软件绘制的，尽可能采用IGS、X_T或者STP格式转化，确保图形特征完整，必要时把中间绘制的曲面和曲线也一起转化，有时会给编程做辅助线带来方便；

③分析有无掉面或者图形有无破孔等情况，如果存在这些缺陷必须补全图形；

④很多图形是STL格式，对于PowerMILL来说可以直接读取进行数控编程；

⑤尽可能利用绘图功能强大的设计软件设计出PowerMILL编程用的辅助线和辅助面，把这些辅助图形另外存盘，转化为通用格式，以备数控编程所用。

（2）图纸分析、工艺分析

制订整个零件的加工工艺，明确多轴切削工序承担的加工内容及要求。在大型正规企业，零件加工的整体工艺是由专职的工艺员制订的。工艺员所制订的加工工艺必须符合本企业的实际情况，充分利用现有的人力、物力和财力。本企业不具备条件的或者加工成本高，才可以考虑与其他企业合作进行外发加工。

作为数控铣多轴编程工程师需要了解零件的整体加工工艺，尤其要了解数控加工工序的任务，要准确绘制出CNC加工时初始毛坯的3D图，检查CNC所需要的基准是否齐备，如果基准不全就需要和工艺员沟通协商确定这些基准到底由哪个工序加工。另外对加工材料的牌号和硬度必须要清楚，以便确定合理的切削参数。

（3）确定多轴加工的装夹方案

对于多轴加工，这一步十分重要。根据CNC的加工内容结合零件形状要预先制订合理的装夹方案。一般来说需要C轴旋转的类似旋转零件可以考虑三爪卡盘。超出三爪卡盘范围的，可以考虑在圆柱毛坯上车出凹槽，在机床的C轴旋转台上用压板装夹。必要时要设计出专用夹具来装夹。

不管采取哪一种装夹方案，必须在编程图形里绘制出相应的3D实体图，再转化为2D工程图。2D图发出给相关部门加工，3D实体图转化为STL文件以便在VERICUT仿真时调用。绘制3D夹具图的目的是确定刀具运动的极限位置，防止刀具运动时超出极限位置而碰伤夹具和工作台。

（4）制订数控编程加工工步

写出数控程序文件清单是数控编程的核心内容，就是说在正式编程前，事先初步规划需要哪几个数控程序，给每一个数控程序安排加工内容和加工目的、所用刀具及夹头的规格、加工余量等粗略步骤。多轴铣加工和三轴铣加工方法类似，也应该遵守开粗、清角、半精加工、精加工的编程步骤。

以上第（1）～（4）步骤完成以后再进行数控编程就会做到胸有成竹。

（5）进入数控编程软件进行数控编程

进入PowerMILL加工界面，读取加工模型、读取参考曲面模型、定义毛坯、选取加工策略计算刀路、软件内部仿真、后置处理。

（6）VERICUT刀路仿真

对于多轴铣编程来说，最大的困惑就是在编程软件里检查刀路并未发现错误，而实际切削时可能就会出现一些意想不到的错误。借助VERICUT仿真软件，依据数控编程NC文件里的G代码指令、刀具模型，根据事先定义的机床模型、夹具模型，零件模型可以很逼真地进行仿真，最后还可以分析出加工结果模型和零件模型的差别，有无过切和干涉一目了然。但这个检查不是必需的。

（7）填写数控程序CNC工艺单

这是数控编程工程师的成果性文件，必须清楚地告诉操作员以下内容：预定的装夹方案、零点位置、对刀方法；数控程序的名称、所用的刀具及夹头规格、装刀长度等，要求操作员严格执行。

（8）在机床上安装零件

如果操作员按照CNC工艺单实施确有困难，需要变更装夹方案或者装刀方案的，要及时反馈给编程工程师。不能自行处理，否则可能会带来重大的加工事故。根据CNC工艺单，在机床上建立加工坐标系，记录零件的编程中心相对于机床的C轴旋转中心的XY偏移数值，将这些数值反馈给编程工程师。

（9）加工现场信息处理

编程工程师根据操作员的反馈信息修改或者检查数控程序，设置后处理参数，最后进行后处理，将最终的数控NC文件及CNC工艺单正式分发给数控操作员进行加工。

（10）现场机床加工

操作员正式执行数控程序加工零件。一般情况下应该快速浏览所有数控程序，确保安装刀具符合工艺要求，对刀参数正确，装夹工件正确、工件及旋转台运动时没有干涉，然后正式加工工件。加工完成以后，应该先在机床上进行检查，没有错误才可以拆下，准备下一件加工。