數控機床的加工特點及步驟

王少彬

摘 要：本文主要介紹了數控加工的特點、加工工藝分析以及數控編程的一般步驟，并利用CAXA軟件完成零件的

三維造型，進行加工軌跡設計，利用斯沃仿真軟件完成仿真，在數控機床上實現加工。

關鍵詞：數控機床；加工特點；步驟

中圖分類號：G712 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）23-024-01

一、數控加工的特點

數控加工，也稱之為NC（Numerical Control）加工，是以數值與符號構成的信息，控制機床實現自動運轉。數控加工的最大特征有兩點：一是可以極大地提高精度，包括加工質量精度及加工時間誤差精度；二是加工質量的重復性，可以穩定加工質量，保持加工零件質量的一致。數控加工具有如下優點：提高生產效率；不需熟練的機床操作人員；提高加工精度并且保持加工質量；可以減少工裝卡具；可以減少各工序間的周轉，數控加工一次裝夾完成加工，縮短加工周期，提高生產效率；容易進行加工過程管理；可以減少檢查工作量；可以降低廢、次品率；便于設計變更，加工設定柔性；容易實現操作過程的自動化，一個人可以操作多臺機床；操作容易，極大減輕體力勞動強度

二、數控機床

數控機床種類繁多，模具制造常用數控加工機床有：數控銑床、數控電火花成型機床、數控電火花線切割機床、數控磨床和數控車床。數控機床通常由控制系統、伺服系統、檢測系統、機械傳動系統及其它輔助系統組成。

三、數控加工

數控加工是將待加工零件進行數字化表達，數控機床按數字量控制刀具和零件的運動，從而實現零件加工的過程。

被加工零件采用線架、曲面、實體等幾何體來表示，CAM系統在零件幾何體基礎上生成刀具軌跡，經過后處理生成加工代碼，將加工代碼通過傳輸介質傳給數控機床，數控機床按數字量控制刀具運動，完成零件加工。其過程是【零件信息】→【CAD系統造型】→【CAM系統生成加工代碼】→【數控機床】→【零件】

1、零件數據準備：系統自設計和造型功能或通過數據接口傳入CAD數據，在實際的數控加工中，零件數據不僅僅來自圖紙，還來自通過測量或通過標準數據接口傳輸等方式得到。2、確定粗加工、半精加工和精加工方案。3、生成各加工步驟的刀具軌跡。4、刀具軌跡仿真。5、后期處理輸出加工代碼。6、輸出數控加工工藝技術文件。7、傳給機床實現加工。

四、數控編程系統

數控編程可分為機內編程和機外編程，隨著微電子技術和CAD技術的發展，自動編程系統也逐漸過渡到以圖形交互為基礎的與CAD集成的CAD/CAM系統為主的編程方法。與以前的語言型自動編程系統相比，CAD/CAM集成系統可以提供單一準確的產品幾何模型，幾何模型的產生和處理手段靈活、多樣、方便，可以實現設計、制造一體化。雖然數控編程的方式多種多樣，毋庸置疑，目前占主導地位的是采用CAD/CAM數控編程系統進行編程。

五、CAD/CAM系統

一個好的數控編程系統，已經不是一種僅僅是繪圖，做軌跡，出加工代碼，他還是一種先進的加工工藝的綜合，先進加工經驗的記錄，推出了CAXA制造工程師數控編程系統。這套系統集CAD、CAM于一體，功能強大、易學易用、工藝性好、代碼質量高，現在已經在全國上千家企業的使用，并受到好評，不但降低了投入成本，而且提高了經濟效益。

六、利用CAXA制造工程師CAD/CAM系統進行自動編程的基本步驟如下

理解二維圖紙或其它的模型數據

建立加工模型或通過數據接口讀入

確定加工工藝（裝卡、刀具等）

生成刀具軌跡

加工仿真

后期處理生成NC代碼

輸出加工代碼

現在分別予以說明。

1、加工工藝的確定

加工工藝的確定目前主要依靠人工進行，其主要內容有：核準加工零件的尺寸、公差和精度要求；確定裝夾位置；選擇刀具；確定加工路線；選定工藝參數

2、加工模型建立

加工模型的建立是通過人機交互方式進行的。被加工零件一般用工程圖的形式表達在圖紙上，用戶可根據圖紙建立三維加工模型。針對這種需求，CAM系統應提供強大幾何建模功能，不僅應能生成常用的直線和圓弧，還應提供復雜的樣條曲線、組合曲線、各種規則的和不規則的曲面等的造型方法，并提供種過渡、裁剪、幾何變換等編輯手段。

3、刀具軌跡生成

建立了加工模型后，即可利用CAXA軟件提供的多種形式的刀具軌跡生成功能進行數控編程。CAXA軟件中提供了十余種加工軌跡生成的方法。用戶可以根據所要加工工件的形狀特點、不同的工藝要求和精度要求，靈活的選用系統中提供的各種加工方式和加工參數等，方便快速地生成所需要的刀具軌跡即刀具的切削路徑。

4、后期G代碼生成

在屏幕上用圖形形式顯示的刀具軌跡要變成可以控制機床的代碼，需進行所謂后期處理。后期處理的目的是形成數控指令文件，也就是平我們經常說的G代碼程序或NC程序。

5、加工代碼輸出

生成數控指令之后，可通過計算機的標準接口與機床直接連通，將數控加工代碼傳輸到數控機床，控制機床各坐標的伺服系統，驅動機床。endprint