數控加工中心音箱加工使用意大利PaolinoBacci公司的Smart5－axis木材數控加工中心。該中心有X、Y、Z軸，以及圍繞X、Y軸旋轉的B和C軸，具有五坐標軸獨立或聯動切削加工能力，可迅速精確地進行各種輪廓、挖槽、雕刻等復雜曲面的切削加工。該中心使用OSAI數控系統，同時還配套反證軟件Pitagora.

　　試驗方法計算機輔助設計運用Rhino3D軟件，依據設計要求繪制的音箱三維模型如所示。其形狀為長430mm、*寬處290mm、壁厚15mm的橢球喇叭體。根據其結構特點，在實際加工中將其分成對稱的兩部分進行，模型如所示，然后再將對稱的兩部分用木榫粘結成一整體。

　　計算機輔助制造①刀具選擇、加工方式及刀具路徑：刀具的選擇與加工件形狀結構及加工方式有關，刀具選用的合適與否直接影響加工質量和加工效率。一般平面加工用平銑刀，曲面加工用球銑刀。加工時選用四把刀具，其類型及參數如所示。

　　根據待加工音箱毛坯的形狀、大小和待加工表面及其約束面的情況選定不同的加工方式，并設置加工參數，生成刀具路徑及加工程序。加工順序為：音箱外表面→音箱內表面。外表面加工方式為：清坯加工（20mm平銑刀）→曲面加工（24mm球銑刀）；內表面加工方式為：清坯加工（20mm平銑刀）→曲面加工（24mm和10mm球銑刀）→榫眼加工（8mm鉆孔刀）。

　　生成刀具路徑后，應用AlphaCAMV5提供的模擬加工功能，驗證產品是否滿足設計要求，否則需重新調整加工刀具及加工方式的參數設置。模擬加工的試件符合設計要求后，輸出通用NC數控代碼。

　　②反證軟件Pitagora模擬加工：反證軟件Pitagora包括了NC語言后置處理，刀具和切削工藝參數及加工原點的設定。NC語言后置處理是把AlphaCAMV5編譯的通用NC語言轉化為適用于Smart5－axis加工中試驗路線木質音箱三維模型加工成品模型木質音箱加工用刀具刀具20mm平銑刀24mm球銑刀10mm球銑刀8mm鉆孔刀加工對象清坯加工音箱外表面曲面及內部部分曲面音箱內部部分曲面榫眼依據清坯加工切削量大，加工精度要求不高。刀具直徑大，加工速度快，加工效率高根據曲面的曲率半徑、加工精度、加工效率等因素綜合考慮內部曲面的小曲率半徑部分音箱壁厚與榫頭尺寸確定心系統使用的NC編碼。刀具參數的設定包括刀具編號、刀徑大小、刀長及安裝位置。試驗根據刀具不同設定的主軸轉速為10000～14000r／min.*大進給速度設定為6000mm／min.實際加工中，在*大進給速度范圍內可手動無級調節進給速度。數控加工中心機器的原點與實際的加工原點位置往往不同，因此要根據試件實際加工位置和構造模型時設立的原點位置，測量加工原點的偏移量，從而設定加工原點。

　　完成刀具、主軸轉速、進給速度等參數的設定后，將AlphaCAMV5編譯的通用NC數控代碼按照加工順序導入反證軟件，然后再進行模擬加工調試，檢查機器是否超行程，試件、刀具、工作臺之間是否存在著干涉及碰撞等，直至所有加工部分都通過安全驗證。至此，完成NC程序調試。

　　實際加工根據程序設定的加工順序，首先加工音箱外表面曲面。將待加工試件毛坯通過真空負壓裝置固定在模具上，用20mm平銑刀進行清坯加工。清坯加工完成后試件如示。

　　然后加工中心自動更換24mm球銑刀進行音箱外表面的加工，加工完成后的試件如所示。完成音箱外表面加工后更換模具，將完成外表面加工的試件同樣通過真空負壓裝置固定在模具上，用20mm平銑刀進行音箱內部清坯加工。

　　清坯加工結束后，根據音箱內部曲面曲率半徑的不同，按設定程序，加工中心自動更換24mm及10mm球銑刀進行內部曲面的加工，*后自動更換8mm鉆孔刀，在音箱壁上進行榫眼加工。音箱內外表面加工完成后，試件如所示。經木榫粘結成整體后，木質音箱外觀如示。

　　結果與討論清坯加工在實際加工中，毛坯材料一般是較規則的長方體，而產品是復雜的曲面，因此在曲面加工前，要將多余部分材料切削去除，即進行清坯加工。在該木質音箱加工中，若內外表面直接采用球銑刀進行加工，將遇到兩個問題：一是球銑刀切削量成倍增加，極易磨損，加工質量下降，生產成本提高；二是由于產品尺寸較大，尤其在高度方向，普通球銑刀長度無法滿足一次加工成型，需多次重復加工，降低了生產效率。如采用清坯加工，一般選用大直徑的平銑刀，其切削速度比球銑刀快，切削量也遠大于加工曲面的球銑刀，所以，清坯加工可使總加工時間減少，提高加工精度，降低生產成本。