提高数控加工质量的工艺措施

2018-09-10余以杰西安工业大学陕西西安710021

丝路艺术 2018年4期

余以杰（西安工业大学，陕西西安 710021）

数控加工的质量受到多种因素的影响，包括数控机床加工程序的编制，数控机床的操作工艺情况等等。在这些因素之中，数控加工的具体工艺是影响数控加工质量最重要的因素。要想从根本上提高数控加工的质量就必须仔细分析研究数控加工的工艺，充分发挥出数控机床的技术优势，提供更多的优质产品。

一、提高数控加工的精确程度

（一）进行合理有效的编程，减小生产的误差

数控机床的具体编程主要有两种方式，第一种是相对坐标编程，第二种是绝对坐标编程。绝对坐标编程的过程相对复杂，采用坐标的原点作为基准，这种编程的方式产生的累积误差比较小，加工精度高。相对坐标编程产生的误差相对大，编程的过程相对方便，在具体操作过程中需要依据实际情况进行选择，对于重要零件通常应该采用绝对坐标编程。

（二）制度合理的加工程序

在进行数控机床加工的过程中，对于不同种类的加工循环口令需要灵活的使用和搭配，对使用的相关加工程序用宏程序进行优化，这样的处理方式可以降低程序编制的难点，减少工作量，能够有效的确保加工的质量和精度，提高加工零件的应用性能。

（三）处理好不同种类指令的关系，调整计算好编程所需的尺寸

对零件进行加工的过程中使用的刀具要保持一致，在编程的过程中要做好尺寸的换算，通过移动公差带和改变轮廓尺寸的方式，把标注的非对称尺寸划算成为对称公差，保证零件的各个相关尺寸都处于允许的公差范围以内，从而提高数控加工的工艺水平［1］。为了减少数控加工过程出现的各种误差，在程序中运行过程中可以适当采用回参考点指令，通过这个指令将坐标清零，从而减少数控系统运行计算过程中出现的累计误差情况，提高零件加工的工艺水平。在零件镗孔、钻孔加工程序之中合理及时使用暂停指令，能够使出现误差的加工刀具及时暂停工作，提高镗孔和钻孔的加工质量。

（四）确定合理的走刀切除次数

在数控机床加工的过程中走刀的次数对于加工的最终质量极为关键。如果出现走刀次数设定不足的情况，会出行零件加工材料的剩余量过大，不合理的切削力使得零件同轴程度不够，出现过大的偏差，零件外径尺寸达不到要求，零件加工的表面比较粗糙，整个加工过程零件的外形不符合要求，出现较大的偏差。对于这种情况，在数控机床的加工过程中，可以适当的增加走刀的次数，采用比较均衡的恒线速度对零件进行加工，适当的使用子程序对零件的表面进行细致的加工，在最后一刀的切除过程中尽量减小厚度，通过各种操作工艺避免加工过程出现过大的误差，提高加工的质量。此外，在数控机床的加工过程中要合理的选择编程的方法，尤其是在对非圆曲线和列表曲线进行加工时，编程方式的选择直观重要。通过合理的编程方法选择可以有效的较小误差，提高加工的质量和精度。

二、正确安装刀具的位置

通常情况下机床的情况是不可改变的，因此与机床相连接的刀具、刀柄对数控加工的质量就到了极为关键的作用。在所有采用旋转刀具方法进行加工的系统之中，夹头及其组合体与主轴的有效组合是刀具实现有效的加工性能的重要基础。目前生产过程中经常使用的刀柄型号主要包括HSK刀柄和BT刀柄［2］。如果数控机床最高转速达到15000r/min时，此时应该使用采用HSK型刀柄。HSK刀杆采用的是过定位结构，通过这种结构可以实现刀柄和数控机床之间的标准联结，通过机床的拉力作用，HSK刀杆端面和短锥课题与数控机床紧密有效的形成配合。BT刀柄的性能稍差，这种刀柄与机床主轴的接口锥柄锥度为7∶24，，因BT刀柄与主轴只是在比较窄的锥面上进行配合加工，当转速过高时，由于离心力的作用刀具与机床配合的锥面出现比较大的间隙，这样的工艺达不到生产的要求，会严重影响到数控加工最终的质量。由于客观条件限制，BT刀柄只能应用于低速的数控加工。同时，为了提高数控机床加工零件的质量和精度，根据机床的情况准确的确立好对刀点也是十分关键的。对刀点可以设立夹具上，也可以根据零件的实际情况设立在零件上，但必须计算好零件的相关数值，对刀点需要与零件的定位基准在坐标尺寸方面存在一定的联系，这样才能确定工件坐标系与机床坐标系的相互之间关系。对刀点的确立应充分考虑零件的具体工艺要求，选择零件的工艺基准或设计基准之上。对于一些特殊的零件，比如以孔作为定位的零件，选取取孔的中心作为对刀点能够有效的调高加工的工艺水平。

三、通过合理的加工工艺提高加工零件的表面质量

（一）选择最合适的刀具

在数控加工进行刀具选择时，主要应该考虑数控机床的具体性能和机床设计的切削速度。可以适当的选择一些工作性能更好，强度和耐用性更高的新型刀具进行数控加工。在选择刀具时，还应该充分考虑被加工的零件情况，根据实际生产的要求和零件的材质型号等特点选择合适的刀具。通过刀具的合理选择提高加工的精度，控制好被加工零件的表面质量，避免因为刀具的原因引起零件的损坏。

（二）切削加工的方式要合理

在数控加工的过程中应该尽量采取顺铣的方式，这对提高被加工零件表面的质量有重要作用。此外，对不同的零件进行加工的过程也有不同的注意事项，比如在加工轴类的零件时，尽量使用同一把刀具进行处理，频繁更换刀具会使零件的表面出现各种刮伤痕迹。在加工一些回转的表面时，应该选择好相应的角度，具体操作时可以把刀尖调整为圆角，半径尽量小于被加工的零件的表面半径，这样可以有效的提高零件表面的光滑程度［3］。总之，数控加工人员要根据不同零件的特点采用相应的加工方法，避免加工过程给零件的表面造成损伤。

（三）刀具切入切出合理操作

在对零件进行数控加工时，合理的切入是基础。在切入点的选择上，需要尽量选择在零件的外延部分，一定要避免刀具垂直切入，这样会对零件造成极大的损伤，加工过程应该事项确定好零件的法线，从法线的位置切入。在进行零件的切入切出时要保持速度和力量的均匀，避免出现切削力的变化和突然停顿的情况，控制好进给速度和进给量，把握好切入的深度。在切入过程中严格进行工艺的控制，在切削层转换时速度不宜过快，这样会影响零件最终的加工质量。技术人员需要通过合理的切削路线设计，切实提高加工的精度。