數控加工工藝的設計

于津，張立明

（SEW-工業減速機（天津）有限公司，天津 300457）

數控加工工藝的設計

于津，張立明

（SEW-工業減速機（天津）有限公司，天津 300457）

科學技術的進步和社會主義市場經濟的發展促使世界范圍內的經濟競爭日趨激烈，并在本質上改變了現代制造業。數控加工技術已成為衡量國家工業現代化的重要指標之一。數控加工技術的提高大大促進了我國制造行業的發展。本文立足于數控加工工藝的特點，介紹了數控加工工藝的內容，并分析了數控加工工藝的設計要點。

數控加工；工藝設計；要點

隨著科學技術的進步，現代制造業對加工零件的精密度要求越來越高，迫切需要一種高精度的零件加工工藝，即數控加工工藝。數控加工工藝的出現和應用不僅改變了傳統制造業，提高了制造業的現代化水平，同時也在改善國計民生方面發揮著重要作用。數控加工的工藝設計是數控加工的重要依據，工藝設計的好壞，對數控加工的質量和效益有著深遠影響。下面將對數控加工工藝進行簡要的分析。

1 數控加工簡析

1.1 數控加工概念

數控加工指的是在數控機床上進行零件加工的一種工藝方法，其刀具和零件的位移由數控信息控制。數控加工實現了加工的自動化，解決了零件品種多、批量小、形狀復雜、精度要求高等問題。機床的受控動作可以分為刀具的選擇、更換；機床的啟停；進給方向的速度、方向；主軸的旋轉、啟停等。

1.2 數控加工特點

（1）加工精度高。零件的加工精度由加工工藝、工藝規程以及加工程序編制共同控制，減少了由于人為因素造成的誤差，在保證加工精度的基礎上，縮短了加工周期，并且還可以提高加工零件的復雜度。

（2）自動化程度高。數控機床加工自動化程度高，不需要人工控制刀具，減少了對操作工人技術的依賴，降低了工人的勞動強度，大大節省了勞動力。此外數控加工的自動化還提高了產品的穩定性，避免了由于人為因素造成的誤差，并通過自動更換刀具等加工工序提高了加工效率。

（3）加工工序集中。數控機床加工工序集中，一方面減少了機床占地面積，節約了廠房，另一方面減少了中間環節，省時省力。

（4）內容更豐富、具體。因數控機床加工的自動化程度較高，因此數控加工工藝的內容要更加豐富，更加具體，包括刀具的選擇、使用順序、換刀位置、角度參數、進給路線等方面。

1.3 數控加工原則

（1）當上道工序與下道工序并存時，上道工序的加工工藝不能對下道工序的定位與夾緊造成影響。

（2）在加工工序的安排上，應盡量把使用同一刀具或相同安裝的加工工序連續進行，減少由于換刀或重新定位造成的時間浪費或操作誤薺。

（3）內孔的加工在前，外形的加工在后。

（4）在同一安裝時，小剛性影響的工件加工工序在前。

2 數控加工工藝設計要點

零件的加工技術要求是進行數控加工的前提，是加工工藝方案制定的重要依據，因此了解數控加工工藝的主要內容具有十分重要的現實意義。

2.1 選擇加工零件，對其零件圖進行分析，并確定加工內容

在數控機床加工零件的選擇時要突出數控加工的優勢，避免將數控加工與通用加工混為一談。 在進行零件圖的分析時應從數控加工的可能性和方便性兩方面進行考慮，如零件圖紙中的尺寸標注適合符合數據加工要求；定位基準是否可靠以及零件的尺寸、形狀是否適合數控加工特點。

同時，還需要數控加工工藝人員與設計人員及時進行溝通交流，以解決加工難題和提高生產效率為目的，加工生產出令人滿意的零件產品。

2.2 設計加工方案和工藝路線

通過對加工零件的工程圖紙進行分析之后，在充分了解了零件加工的內容以及相應的技術要求的基礎上，對零件的加工工藝路線和加工方案進行設計。數控工藝路線設計的主要內容包括以下幾點：

（1）確定數控加工方法。根據零件加工技術要求和數控加工特點確定數控加工方法；

（2）劃分數控加工工序。一方面可以根據數控加工的內容來對數控加工工序進行劃分，在發揮數控加工優勢的同時避免過長工序；另一方面分開粗加工和精加工；

（3）對工序的先后進行排序。根據數控加工原則將加工工序進行排序，此外還應注意將數控加工工序與普通加工工序、輔助工序等相結合。

2.3 數控加工工序設計

數控加工工序的設計工作就是根據加工內容確定刀具走向、切削用量、工藝裝備等，為科學合理的編制數控加工程序打下基礎。

（1）確定刀具走向。刀具在加工工序中的運動軌跡，反映了工步的內容和順序。在確定走刀路線時需要將刀具的切入、切出，加工路線的長短，工件的變形程度以及工序的簡繁程度加以考慮。

（2）確定夾具。在夾具的確定時應從統一設計、工藝、編程計算的基準；固定機床的坐標與夾具的坐標的相對位置；夾具應開敞，不能影響走刀；零件的裝卸速度快等方面進行充分考慮。

（3）選擇數控加工刀具。刀具的選擇是數控加工工藝中的重要內容，直接影響了零件的加工質量和機床的加工效率。

（4）確定切削用量。切削用量的選擇對數控加工的效率和質量具有很大影響，在實際操作過程中，應將機床操作說明書、切削用量選擇原則與加工經驗相結合來確定合理的切削用量。

2.4 編制數控加工程序

數控加工程序編制是指程序員用數控語言寫出程序后，利用計算機將其進行翻譯并對數控機床進行控制，是數控加工的重要依據。主要包括以下幾個步驟：

（1）工藝過程卡；

（2）加工工件安裝和零點設定卡；

（3）工序卡；

（4）工序說明卡。

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CNC machining process design

TG659

1009-797X （2015） 22-0081-02

A DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2015.22.033

于津（1988-）， 男，助理工程師，本科學歷，研究方向為過程裝備與控制工程。

2015-09-25