孙建

【摘要】 在工厂具体施工之中，数控加工出现问题主要为在设计上存在的一定的问题，本文在探讨数控加工同普通的加工工艺的不同点，进而论述了其如何进行加工工艺。

【关键词】 数控加工；加工工艺；设计

引言

随着科学技术的发展，先进的技术设备不断在机加工领域得到广泛的应用，推动着先进生产力的不断变革和更新特别是数控技术的应用起到了不可取代的作用。它为各复杂的加工技术和精度以及多样性提供了可能性。因此，从事数控专业者掌握数控技术的加工工艺设计过程，是做好切削加工的关键一步。下面就对设计过程的确定进行浅析和探讨。

1、数控机床加工与普通机床加工工艺的区别

数控机床加工工艺与普通机床加工工艺相比较，由于采凭数控机床加工具有加工工序少，所需专用工装数量少等特点克服了普通机床加工工艺方法的弱点。

1.1、从加工工序来看，数控加工的工序内容要比普通机床力工的工序内容复杂。

1.2、从编程来看，数控加工程序的编制要比普通机床编制艺规程项目多，而且复杂。

1.3、从工件装夹来看，采用数控加工的工件，工件在一次夹下就能完成撞、铣、铰、攻丝等多种加工，而普通机床则须要经过多次装夹才能实现各种加工。

因此，数控加工工艺具有复合性特点，它要求编程人员设计数控工艺方案、编制数控程序时必须做到“内容十分详具体，工艺设计严密、合理”。

2、零件数控加工的工艺设计原则

设计零件数控加工的工艺过程时应遵循以下原则：

2.1、工序最大限度集中、一次定位的原则

一般在数控机床上，特别是在加工中心上加工零件，工序可以最大限度集中，即零件在一次装夹中应尽可能完成本台数控机床所能加工的大部分或全部工序。数控加工倾向于工序集中，可以减少机床数量和工件装夹次数，减少不必要的定位误差，生产率高。对于同轴度要求很高的孔系加工，应在一次安装后，通过顺序连续换刀来完成该同轴孔系的全部加工，然后再加工其他坐标位置的孔，以消除重复定位误差的影响，提高孔系的同轴度。

2.2、先粗后精的原则

在进行数控加工时，根据零件的加工精度、刚度和变形等因素来划分工序时，应遵循粗、精加工分开原则来划分工序，即先粗加工全部完成之后再进行半精加工、精加工。对于某一加工表面，应按粗加工——半精加工——精加工顺序完成。粗加工时应当在保证加工质量、刀具耐用度和机床——夹具——刀具——工件工艺系统的刚性所允许的条件下，充分发挥机床的性能和刀具切削性能，尽量采用较大的切削深度、较少的切削次数得到精加工前的各部余量尽可能均匀的加工状况，即粗加工时可快速切除大部分加工余量、尽可能减少走刀次数，缩短粗加工时间。精加工时主要保证零件加工的精度和表面质量，故通常精加工时零件的最终轮廓应由最后一刀连续精加工而成。为保证加工质量，一般情况下，精加工余量以留0.2～0.6mm为宜。粗、精加工之间，最好隔一段时间，以使粗加工后零件的变形得到充分恢复，再进行精加工，以提高零件的加工精度。3.先近后远、先面后孔的原则。按加工部位相对于对刀点的距离大小而言，在一般情況下，离对刀点近的部位先加工，离对刀点远的部位后加工，以便缩短刀具移动距离，减少空行程时间。对于车削而言，先近后远还有利于保持坯件或半成品的刚性，改善其切削条件。对于既有铣平面又有镗孔的零件的加工中，可按先铣平面后镗孔顺序进行。因为铣平面时切削力较大，零件易发生变形，先铣面后镗孔，使其有一段时间恢复，待其恢复变形后再镗孔，有利于保证孔的加工精度，其次，若先镗孔后铣平面，孔口就会产生毛刺、飞边，影响孔的装配。

3、数控加工之中如何进行将加工工艺设计

3.1、确定数控加工方案

首先确定零件上由数控加工的表面，通过对零件图样的分析，选择最适合、最需要的内容进行数控加工。其次选择合适的机床，选择机床时应综合考虑数控机床的规格：包括坐标轴行程和主轴电机功率等内容，并且要考虑数控机床的精度，应该根据零件关键部位的加工精度的要求选择数控机床的精度等级。

3.2、确定加工工序内容

定位基准的选择定位基准是加工中用来使工件在机床或夹具上定位的所依据的工件上的点、线、面。按工件上用作定位的表面状况把定位基准分为粗基准、精基准和辅助基准。粗基准选择原则为：以不加工表面作为粗基准、选择要求加工余量均匀的表面作为粗基准、选择余量小的表面作为粗基准、选择平整、光洁、尺寸足够大的表面作为粗基准并且粗基准尽量避免重复使用。精基准选择原则为：基准重合原则、基准统一原则、自为基准原则和互为基准原则，并且要考虑到所选择的基准应能保证工件定位准确，装夹方便，夹具结构简单。

划分工序零件是由多个表面构成的，这些表面都有自己的精度要求，各表面之间也有相应的精度要求。为了达到零件精度要求，加工顺序安排应遵循一定的原则。先粗后精原则各加工表面的加工顺序按照粗加工、半精加工、精加工的顺序进行，目的是逐步提高零件加工表面的精度和表面质量。基准面先加工原则在加工一开始，总是先把用作精加工基准的表面加工出来，因为定位基准的表面精确，装夹误差就小。先内后外原则对于精密套筒，其外圆与孔的同轴度要求较高，一般采用先孔后外圆的原则，既先以外圆作为定位基准加工孔，再以精度较高的孔作为定位基准加工外圆，这样可以保证外圆和孔之间具有较高的同轴度要求。

3.3、对刀点与换刀点的确定

对刀点是数控加工中刀具相对工件运动的起点。巧妙选择不仅可以节省加工过程的执行时间，还能减少不必要的刀具损耗和机床运动部件的磨损。在编程时无论是刀具相对工件移动还是工件相对刀具移动都是把工件看成静止，刀具在运动。通常把对刀点称为程序原点启可以设在被加工零件上，也可以设在与零件定位基准有固定尺寸关系的夹具上的某一位置。其选择原则应该以找正容易、编程方便、对刀误差小、加工时方便可靠。多刀加工的机床编程而设置的，因为换刀点位置要适当，太远时调刀空行程太长，生产效率低汰近则可能在刀具转位时使刀具和工件发生碰撞。

3.4、切削用量的确定

切削用量包括切削深度、主轴转速、进给量。对于不同的加工方法，需要选择不同的切削用量，并应编入程序单内。合理选择切削用量的原则是：粗加工时一般以提高生产效率为主但应考虑经济性和加工成本岸精加工和精加工时应在保证加工质量的前提下兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数据应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验确定。

4、结语

现代数控加工与传统加工技术相比，无论在加工工艺，加工的自动控制，还是在加工设备与工装等诸多方面均有所不同。用数控机床加工零件比用普通机床加工零件更应重视加工之前的工艺分析。由于零件复杂多样，外形轮廓、毛坯材料、大小不尽相同，因此编程人员在拟定零件数控加工工艺时，应进行充分、全面的工艺分析，灵活、合理地设计工艺，向优质、高效、低耗的目标方向努力。

参考文献

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[2]郦雪云.数控加工工艺知识管理系统的研究与实现[D].南京航空航天大学，2008.

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