摘要：随着科学技术的不断发展，数控铣床在工业制造领域中的应用越来越广泛。为了进一步提高数控铣床加工效率，满足工业生产需求，我国加大了对高效加工技术的研究力度，并在数控铣床中进行了应用实践。现介绍了数控铣床构成及加工特点，阐述了国内外高效加工技术在数控铣床中的应用现状，分析了高效加工技术在数控铣床中的应用实践情况。
关键词：数控铣床; 高效放电铣加工; 曲面数控高速铣削加工技术;
0 引言
现阶段我国制造业正朝着智能化、自动化、精密化以及高效率化方向发展，数控铣床得到了广泛应用，并发挥出了良好的加工作用。为了进一步提高数控铣床加工效率，满足工业生产需求，我国加大了对高效加工技术的研究投入，并在数控铣床中进行了应用实践，获得了良好的应用成效。
1 数控铣床构成及加工特点
数控铣床又被称为CNC铣床，是一种在传统人工铣床基础上发展而来的数控加工设备。数控铣床与传统人工铣床的加工原理一致，结构相似。数控铣床主要分为带刀库和不带刀库两大类，带刀库的数控铣床又被称为数控铣床加工中心[1]。数控铣床有多种形式，具体组成上存在一定差别，但是大体一致，通常由床身部分、铣头部分、工作操作台、横进给部分、升降台部分、冷却部分和润滑部分等组成。数控铣床加工具有适用性强、尺寸多以及精度高等特点，工作操作台宽度大多在400 mm以下，适用于中小零件的加工和复杂形面的轮廓铣削加工。如果需要加工大尺寸或复杂的零件，则需要使用较大的铣床，例如龙门式铣床，其工作台面宽度在500～600 mm。
2 国内外高效加工技术在数控铣床中的应用现状
随着铣削高效加工技术的快速发展，数控铣床的实际应用效率也得到了大幅提升，其生产过程更加自动化和智能化。在一些工业发达国家，针对金属材料的铣削加工，已经实现了加工车间的绿色化和无铣削液加工。高效加工技术在数控铣床中的应用越来越广泛，各种先进的数控刀具、涂层数控铣床、超硬刀数控铣床等，凭借设备的高精度、高加工速度、高生产效率等优势，在汽车制造、航空航天器制造等领域获得了良好应用，进一步提高了数控铣床的加工效率与质量[2]。
我国的数控铣床在近些年也获得了快速发展，无论是在移动速度的提升，还是在工作温度的控制方面，都取得了显着进步。数控铣床在切削加工作业时，随着切削速度的提升，其工作温度也会随之上升，当工作温度上升到峰值后，其切削速度会下降。我国自主研发的数控铣床已经达到了100 m/min及以上的移动速度，但仍然与发达国家存在一定差距。
3 高效加工技术在数控铣床中的应用实践
3.1 基于CAD/CAM的曲面数控高速铣削加工技术的应用实践
数控铣床通常用来加工各种型号和品质要求的金属零部件，其加工效率高，加工质量好。其中，在加工具有复杂特征曲面的工件时，例如柱面、回转面、扫描曲面以及环面等，传统的数控铣床加工工艺无法达到加工要求，需要使用先进的高效加工技术，即基于CAD/CAM的曲面数控高速铣削加工技术，能获得更高的加工效率，工件加工表面的光洁度也比较高。基于CAD/CAM的曲面数控高速铣削加工技术主要包括曲面数控高速铣削技术和数控铣削加工刀具连接技术等[3]。其中，在加工具有复杂特征曲面的工件时，数控铣床需要达到极高的转速，并对其刚度和回转精度也提出了较高要求，因此数控铣床的主轴需要具备良好的热稳定性。另外，在数控铣床中应用曲面数控高速铣削加工技术以后，数控铣床的转速获得大幅提升，进给速度也相应提升，同时数控铣床的刀具在强度和加工精度上也都得到了较大提升，刀具耐用性极强。但是，应用曲面数控高速铣削加工技术以后，数控铣床的刀具变得更加复杂，需要做好高速铣削加工的安全防护和运行监控工作，提高加工稳定性与安全性。
基于CAD/CAM的曲面数控高速铣削加工技术在被应用到数控铣床中后，数控铣床的刀具应用了高效的连接技术，数控铣床的刀柄和刀具之间主要通过热缩式夹头进行连接，可以在刀孔热胀冷缩的作用下提高刀具夹紧度，保证刀具的运行温度[4]。数控铣床刀具连接技术具有同心度好、夹紧力大以及离心力低等特点。数控铣床刀具连接技术在应用过程中需要使用具有一定锥角的锥套，将其作为夹紧连接装置，并采用旋转螺母压入的方式将刀具固定在锥套内，可以有效缩小锥套内径，加大弹簧夹头的实际夹紧力，使数控铣床的刀具连接更加稳固，提高连接精度。
3.2 数控高效放电铣加工技术的应用实践
随着我国加工制造技术的不断发展，航空航天以及军工制造产业中开始使用高温耐热的合金材料，例如钛合金等，在进行这类材料的零部件加工时，传统的数控铣床难以发挥出铣削作用。加上零部件的空间形状复杂，使用传统的数控铣床加工时，会加大数控铣床刀具的磨损，加工效率也较低。因此，经过多年的技术研究和加工实践，现在已经研发出一种高效的加工技术———数控高效放电铣加工技术，将其应用在数控铣床上可以在很大程度上提高加工效率与加工质量，并可节约资源。
数控高效放电铣加工技术的核心是电化学成型技术，利用电加工不惧材料硬、脆以及韧的优势，使用了比较简单的超长铜管作为数控铣床的加工电极，并用导向器进行导向，同时在电极和被加工零部件之间施加一个高效的高频脉冲电源，进而实现对加工区内工作液的有效冷却和排屑。同时，数控高效放电铣加工技术可以通过控制被加工零部件和电极之间的相对运动轨迹，在两者之间进行高脉冲放电，进而对被加工零部件的复杂曲面进行高效的余量铣削，完成预期的加工任务。该技术具有成本低、加工效率高、加工安全、无污染等特点，是一种应用范围较广的高效铣削加工技术[5]。
4 高效加工技术在数控铣床中的应用注意事项
高效加工技术在数控铣床中拥有良好的发展前景，是未来工业制造加工领域中应用的主流铣削加工技术。高效加工技术作为一种综合性技术，需要在应用过程中做好刀具选型和铣削用量参数的选择。在选择铣削刀具时，要结合技术工艺和加工要求，选择合适的刀具，保证刀具的耐用度、加工效率和质量等，同时需要考虑到刀具成本。应用高效加工技术的数控铣床一般需要选择具有较好的耐磨性、耐热性以及韧性的刀具，并做好运行试验。应用高效加工技术的数控铣床应该选择较大进给量，适当增加背吃刀量，并使用较高的铣削速度，进而可以在保证加工效率的前提下，实现铣削用量参数的优化，提高数控铣床的整体运行效果。
5 结语
综上所述，高效加工技术在数控铣床中的应用，不仅提高了数控铣床的移动速度，而且提高了数控铣床的加工精度，使数控铣床的加工效率与加工质量得到同步提升，促进了我国工业制造领域的快速发展。
参考文献
[1]卢欠养.新时期高效加工技术在数控铣床中的应用探索与实践[J].装备维修技术，2020(1):24-25.
[2]于冬梅，唐臣升，潘国华.高效球面数控铣削加工技术研究[J].航空制造技术，2014(5):83-85.
[3]李佩伟.基于CAD/CAM的数控铣削加工技术研究[J].计算机产品与流通，2017(10):173.
[4]石显奎.基于CAD/CAM的数控铣削高效加工技术研究与实现[D].杭州：浙江工业大学，2015.
[5]周建，杨杰，刘春，等.高效加工在普通数控机床上的应用[J].水泥技术，2016(2):46-49.
