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。
　　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。
　　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：
　　[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）