典型車加工零件的數控加工

楊紹文+楊敏

摘 要：本文詳細闡述了數控加工的原理及特點，并以梯形螺紋零件的實踐過程為例進行分析，發現數控加工技術能夠有效降低零件的廢品率，提高零件的生產質量及效率，降低人工成本，提高企業效益。因此，具有一定的現實意義。

關鍵詞：數控加工 零件 工藝分析

中圖分類號：TH162 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（a）-0035-01

隨著社會的飛速發展，工業化生產對數控加工技術的要求越來越高，在此大背景下，數控車床加工技術的應用水平也得到顯著的提高，并且越來越被廣泛應用在工業生產中。數控加工就是一種工藝方法，是指在數控機床上對零件進行加工，從總體上來看，數控機床加工與傳統機床加工的工藝規程是一致的，但在操作上有明顯的變化。數控加工主要是運用數字信息來控制零件和刀具的位移，然后再進行機械加工，該種方法對于解決零件品種繁多、產量小、形狀各異、提高精度等問題提供了有效的途徑，而且能夠對零件實現高效化和自動化的加工和生產。因此，具有一定的理論和現實意義。

1 數控加工原理及特點

1.1 數控加工原理及工藝分析

數控加工，就是應用數控機床對零件進行加工的工藝過程。數控機床又被稱為是一種應用計算機來控制的機床，因此，這里的計算機被統稱為數控系統。數控系統發出的指令主要是對數控機床的運動及相關輔助動作進行有效的控制，而數控系統的指令則是根據零件的材質及加工要求，結合機床的特性由程序員按照規定的指令格式進行編制的。機床的各種運動均是按照數控系統發出的指令執行的，數控系統必須要根據程序員編制的指令向機床發送各種信息。按照程序員預先編制好的程序，當完成對零件的加工時，機床就會自動停止運動，通常情況下，任何一種數控機床若沒有被輸入程序指令，數控機床是不能正常工作的。

通常情況下，數控加工工藝主要包括以下內容：對需要進行數控加工的零件進行選擇并確定；對待加工零件的圖紙進行數控加工的工藝分析；進行零件數控加工的工藝設計；對零件的圖紙進行數學處理；編制并加工程序單；按程序單制作控制媒介；最后是程序的校驗與修改；首件零件試加工的實踐過程分析及現場處理；對零件數控加工的相關文檔進行歸檔。在具體工藝分析過程中，我們一定要做好如下幾項工作：

（1）正確標注零件圖樣尺寸。在具體設計過程中，由于加工程序是以精確的坐標點來編制的，所以我們一定要注意各個圖形的幾何要素以及要素之間的相互關系（如相切、相交、平行等）；要充分明確各種幾何要素之間的條件，不能出現多余的尺寸以及影響工序安排的封閉尺寸等。

（2）提高零件的加工精度。雖然數控機床比傳統機床的精確度高出很多，但是對于一些特殊情況，如過薄的底板與肋板，由于加工時產生的切削拉力及薄板的彈性退讓會增加切削面的振動，很難使薄板厚度尺寸的公差得到保證，同時也會增加薄板表面的粗糙度。所以，我們在處理面積較大、厚度小于4 mm的薄板時，在工藝上一定要充分重視這一問題。

（3）使零件輪廓內圓弧的有關尺寸盡量保持統一。刀具的直徑常常被輪廓內的圓弧半徑所限制，如果零件的被加工輪廓高度比較低，而且轉接圓弧的半徑也大，這種情況下我們可以采用較大直徑的銑刀來加工，當加工底板面時，由于進給次數相應減少會提高表面加工的質量，所以工藝性較好。反之，數控銑削工藝性較差。一般來說，當R<0.2H（H為被加工輪廓面的最大高度）時，可以判定零件上該部位的工藝性不好。

（4）保證基準統一原則。通常情況下，有些零件需要在銑完一面后再重新安裝銑削另一面，此時我們切記要采用統一的基準定位，而且零件上應有合適的孔作為定位基準孔。如果該零件上沒有基準孔，我們可以專門設置工藝孔作為定位基準。我們在進行零件的外形設計時一定要采用統一的幾何類型或尺寸，只有這樣才能減少換刀的次數，進而縮短應用程序的長度。

（5）對零件的變形情況進行分析。如果在加工過程中使零件變形，會嚴重影響零件的加工質量，當零件變形較大時將無法進行正常的生產。這時我們必須要采用一些必要的工藝措施進行預防，如對鋼件進行調質處理等常規方法。

1.2 數控加工的特點

首先，加工質量穩定，具有較強的柔性和適應性。由于數控車床是通過接收指令進行加工，大大減少了人為產生的誤差，而且零件的加工均是通過程序來實現的，所以極大方便了復雜結構零件的生產。

其次，加工效率較高，能夠實現對外形復雜的零件進行加工。數控車床的運行速度較快，刀具可以自行更換，大大減少了輔助換刀的時間。數控車床能夠實現任意軌跡的運動，對任何幾何形狀都能實現加工，對于生產輪廓形狀復雜的零件具有較高的適應性。

最后，采用數控加工能夠獲得較高的經濟效益。采用數控車床加工零件能夠節省工藝裝備費用，而且數控車床具有較高的精確度，減少了廢品率，進一步降低生產成本，減少了人工的工作強度。

2 梯形螺紋零件加工過程的實踐分析

由于螺紋的加工深度較大，所以我們在加工梯形螺紋時無法采用直進法加工，因此梯形螺紋宜選用G76指令，采用斜進法進行編程加工。相關計算公式如表1。

3 結語

本文在對數控加工的原理及特點進行詳細闡述的基礎上，以梯形螺紋零件為例對其加工實踐過程進行具體的分析。通過分析發現，數控加工技術是解決零件品種多變、批量小、形狀復雜、精度高等問題和實現高效化和自動化加工的有效途徑，該種工藝技術能夠有效提高零件的生產效率，提高生產質量，減少人工投入，而且產品質量穩定，廢品率低，能夠有效提高企業的經濟效益。

參考文獻

[1] 侯全林.雙刀三刃車削梯形絲桿[J].工具技術，2005（4）.

[2] 徐福林.米制梯形螺紋的數控加工技術[J].機械制造與自動化，2005（5）.endprint

摘 要：本文詳細闡述了數控加工的原理及特點，并以梯形螺紋零件的實踐過程為例進行分析，發現數控加工技術能夠有效降低零件的廢品率，提高零件的生產質量及效率，降低人工成本，提高企業效益。因此，具有一定的現實意義。

關鍵詞：數控加工 零件 工藝分析

中圖分類號：TH162 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（a）-0035-01

隨著社會的飛速發展，工業化生產對數控加工技術的要求越來越高，在此大背景下，數控車床加工技術的應用水平也得到顯著的提高，并且越來越被廣泛應用在工業生產中。數控加工就是一種工藝方法，是指在數控機床上對零件進行加工，從總體上來看，數控機床加工與傳統機床加工的工藝規程是一致的，但在操作上有明顯的變化。數控加工主要是運用數字信息來控制零件和刀具的位移，然后再進行機械加工，該種方法對于解決零件品種繁多、產量小、形狀各異、提高精度等問題提供了有效的途徑，而且能夠對零件實現高效化和自動化的加工和生產。因此，具有一定的理論和現實意義。

1 數控加工原理及特點

1.1 數控加工原理及工藝分析

數控加工，就是應用數控機床對零件進行加工的工藝過程。數控機床又被稱為是一種應用計算機來控制的機床，因此，這里的計算機被統稱為數控系統。數控系統發出的指令主要是對數控機床的運動及相關輔助動作進行有效的控制，而數控系統的指令則是根據零件的材質及加工要求，結合機床的特性由程序員按照規定的指令格式進行編制的。機床的各種運動均是按照數控系統發出的指令執行的，數控系統必須要根據程序員編制的指令向機床發送各種信息。按照程序員預先編制好的程序，當完成對零件的加工時，機床就會自動停止運動，通常情況下，任何一種數控機床若沒有被輸入程序指令，數控機床是不能正常工作的。

通常情況下，數控加工工藝主要包括以下內容：對需要進行數控加工的零件進行選擇并確定；對待加工零件的圖紙進行數控加工的工藝分析；進行零件數控加工的工藝設計；對零件的圖紙進行數學處理；編制并加工程序單；按程序單制作控制媒介；最后是程序的校驗與修改；首件零件試加工的實踐過程分析及現場處理；對零件數控加工的相關文檔進行歸檔。在具體工藝分析過程中，我們一定要做好如下幾項工作：

（1）正確標注零件圖樣尺寸。在具體設計過程中，由于加工程序是以精確的坐標點來編制的，所以我們一定要注意各個圖形的幾何要素以及要素之間的相互關系（如相切、相交、平行等）；要充分明確各種幾何要素之間的條件，不能出現多余的尺寸以及影響工序安排的封閉尺寸等。

（2）提高零件的加工精度。雖然數控機床比傳統機床的精確度高出很多，但是對于一些特殊情況，如過薄的底板與肋板，由于加工時產生的切削拉力及薄板的彈性退讓會增加切削面的振動，很難使薄板厚度尺寸的公差得到保證，同時也會增加薄板表面的粗糙度。所以，我們在處理面積較大、厚度小于4 mm的薄板時，在工藝上一定要充分重視這一問題。

（3）使零件輪廓內圓弧的有關尺寸盡量保持統一。刀具的直徑常常被輪廓內的圓弧半徑所限制，如果零件的被加工輪廓高度比較低，而且轉接圓弧的半徑也大，這種情況下我們可以采用較大直徑的銑刀來加工，當加工底板面時，由于進給次數相應減少會提高表面加工的質量，所以工藝性較好。反之，數控銑削工藝性較差。一般來說，當R<0.2H（H為被加工輪廓面的最大高度）時，可以判定零件上該部位的工藝性不好。

（4）保證基準統一原則。通常情況下，有些零件需要在銑完一面后再重新安裝銑削另一面，此時我們切記要采用統一的基準定位，而且零件上應有合適的孔作為定位基準孔。如果該零件上沒有基準孔，我們可以專門設置工藝孔作為定位基準。我們在進行零件的外形設計時一定要采用統一的幾何類型或尺寸，只有這樣才能減少換刀的次數，進而縮短應用程序的長度。

（5）對零件的變形情況進行分析。如果在加工過程中使零件變形，會嚴重影響零件的加工質量，當零件變形較大時將無法進行正常的生產。這時我們必須要采用一些必要的工藝措施進行預防，如對鋼件進行調質處理等常規方法。

1.2 數控加工的特點

首先，加工質量穩定，具有較強的柔性和適應性。由于數控車床是通過接收指令進行加工，大大減少了人為產生的誤差，而且零件的加工均是通過程序來實現的，所以極大方便了復雜結構零件的生產。

其次，加工效率較高，能夠實現對外形復雜的零件進行加工。數控車床的運行速度較快，刀具可以自行更換，大大減少了輔助換刀的時間。數控車床能夠實現任意軌跡的運動，對任何幾何形狀都能實現加工，對于生產輪廓形狀復雜的零件具有較高的適應性。

最后，采用數控加工能夠獲得較高的經濟效益。采用數控車床加工零件能夠節省工藝裝備費用，而且數控車床具有較高的精確度，減少了廢品率，進一步降低生產成本，減少了人工的工作強度。

2 梯形螺紋零件加工過程的實踐分析

由于螺紋的加工深度較大，所以我們在加工梯形螺紋時無法采用直進法加工，因此梯形螺紋宜選用G76指令，采用斜進法進行編程加工。相關計算公式如表1。

3 結語

本文在對數控加工的原理及特點進行詳細闡述的基礎上，以梯形螺紋零件為例對其加工實踐過程進行具體的分析。通過分析發現，數控加工技術是解決零件品種多變、批量小、形狀復雜、精度高等問題和實現高效化和自動化加工的有效途徑，該種工藝技術能夠有效提高零件的生產效率，提高生產質量，減少人工投入，而且產品質量穩定，廢品率低，能夠有效提高企業的經濟效益。

參考文獻

[1] 侯全林.雙刀三刃車削梯形絲桿[J].工具技術，2005（4）.

[2] 徐福林.米制梯形螺紋的數控加工技術[J].機械制造與自動化，2005（5）.endprint

摘 要：本文詳細闡述了數控加工的原理及特點，并以梯形螺紋零件的實踐過程為例進行分析，發現數控加工技術能夠有效降低零件的廢品率，提高零件的生產質量及效率，降低人工成本，提高企業效益。因此，具有一定的現實意義。

關鍵詞：數控加工 零件 工藝分析

中圖分類號：TH162 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（a）-0035-01

隨著社會的飛速發展，工業化生產對數控加工技術的要求越來越高，在此大背景下，數控車床加工技術的應用水平也得到顯著的提高，并且越來越被廣泛應用在工業生產中。數控加工就是一種工藝方法，是指在數控機床上對零件進行加工，從總體上來看，數控機床加工與傳統機床加工的工藝規程是一致的，但在操作上有明顯的變化。數控加工主要是運用數字信息來控制零件和刀具的位移，然后再進行機械加工，該種方法對于解決零件品種繁多、產量小、形狀各異、提高精度等問題提供了有效的途徑，而且能夠對零件實現高效化和自動化的加工和生產。因此，具有一定的理論和現實意義。

1 數控加工原理及特點

1.1 數控加工原理及工藝分析

數控加工，就是應用數控機床對零件進行加工的工藝過程。數控機床又被稱為是一種應用計算機來控制的機床，因此，這里的計算機被統稱為數控系統。數控系統發出的指令主要是對數控機床的運動及相關輔助動作進行有效的控制，而數控系統的指令則是根據零件的材質及加工要求，結合機床的特性由程序員按照規定的指令格式進行編制的。機床的各種運動均是按照數控系統發出的指令執行的，數控系統必須要根據程序員編制的指令向機床發送各種信息。按照程序員預先編制好的程序，當完成對零件的加工時，機床就會自動停止運動，通常情況下，任何一種數控機床若沒有被輸入程序指令，數控機床是不能正常工作的。

通常情況下，數控加工工藝主要包括以下內容：對需要進行數控加工的零件進行選擇并確定；對待加工零件的圖紙進行數控加工的工藝分析；進行零件數控加工的工藝設計；對零件的圖紙進行數學處理；編制并加工程序單；按程序單制作控制媒介；最后是程序的校驗與修改；首件零件試加工的實踐過程分析及現場處理；對零件數控加工的相關文檔進行歸檔。在具體工藝分析過程中，我們一定要做好如下幾項工作：

（1）正確標注零件圖樣尺寸。在具體設計過程中，由于加工程序是以精確的坐標點來編制的，所以我們一定要注意各個圖形的幾何要素以及要素之間的相互關系（如相切、相交、平行等）；要充分明確各種幾何要素之間的條件，不能出現多余的尺寸以及影響工序安排的封閉尺寸等。

（2）提高零件的加工精度。雖然數控機床比傳統機床的精確度高出很多，但是對于一些特殊情況，如過薄的底板與肋板，由于加工時產生的切削拉力及薄板的彈性退讓會增加切削面的振動，很難使薄板厚度尺寸的公差得到保證，同時也會增加薄板表面的粗糙度。所以，我們在處理面積較大、厚度小于4 mm的薄板時，在工藝上一定要充分重視這一問題。

（3）使零件輪廓內圓弧的有關尺寸盡量保持統一。刀具的直徑常常被輪廓內的圓弧半徑所限制，如果零件的被加工輪廓高度比較低，而且轉接圓弧的半徑也大，這種情況下我們可以采用較大直徑的銑刀來加工，當加工底板面時，由于進給次數相應減少會提高表面加工的質量，所以工藝性較好。反之，數控銑削工藝性較差。一般來說，當R<0.2H（H為被加工輪廓面的最大高度）時，可以判定零件上該部位的工藝性不好。

（4）保證基準統一原則。通常情況下，有些零件需要在銑完一面后再重新安裝銑削另一面，此時我們切記要采用統一的基準定位，而且零件上應有合適的孔作為定位基準孔。如果該零件上沒有基準孔，我們可以專門設置工藝孔作為定位基準。我們在進行零件的外形設計時一定要采用統一的幾何類型或尺寸，只有這樣才能減少換刀的次數，進而縮短應用程序的長度。

（5）對零件的變形情況進行分析。如果在加工過程中使零件變形，會嚴重影響零件的加工質量，當零件變形較大時將無法進行正常的生產。這時我們必須要采用一些必要的工藝措施進行預防，如對鋼件進行調質處理等常規方法。

1.2 數控加工的特點

首先，加工質量穩定，具有較強的柔性和適應性。由于數控車床是通過接收指令進行加工，大大減少了人為產生的誤差，而且零件的加工均是通過程序來實現的，所以極大方便了復雜結構零件的生產。

其次，加工效率較高，能夠實現對外形復雜的零件進行加工。數控車床的運行速度較快，刀具可以自行更換，大大減少了輔助換刀的時間。數控車床能夠實現任意軌跡的運動，對任何幾何形狀都能實現加工，對于生產輪廓形狀復雜的零件具有較高的適應性。

最后，采用數控加工能夠獲得較高的經濟效益。采用數控車床加工零件能夠節省工藝裝備費用，而且數控車床具有較高的精確度，減少了廢品率，進一步降低生產成本，減少了人工的工作強度。

2 梯形螺紋零件加工過程的實踐分析

由于螺紋的加工深度較大，所以我們在加工梯形螺紋時無法采用直進法加工，因此梯形螺紋宜選用G76指令，采用斜進法進行編程加工。相關計算公式如表1。

3 結語

本文在對數控加工的原理及特點進行詳細闡述的基礎上，以梯形螺紋零件為例對其加工實踐過程進行具體的分析。通過分析發現，數控加工技術是解決零件品種多變、批量小、形狀復雜、精度高等問題和實現高效化和自動化加工的有效途徑，該種工藝技術能夠有效提高零件的生產效率，提高生產質量，減少人工投入，而且產品質量穩定，廢品率低，能夠有效提高企業的經濟效益。

參考文獻

[1] 侯全林.雙刀三刃車削梯形絲桿[J].工具技術，2005（4）.

[2] 徐福林.米制梯形螺紋的數控加工技術[J].機械制造與自動化，2005（5）.endprint