數控加工工藝過程及典型零件工藝分析

徐　良

（1.江蘇省高淳中等專業學校，江蘇南京　211300；2.南京廣播電視大學高淳分校，江蘇南京　211300）

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數控加工工藝過程及典型零件工藝分析

徐良1，2

（1.江蘇省高淳中等專業學校，江蘇南京211300；2.南京廣播電視大學高淳分校，江蘇南京211300）

摘要：數控技術的發展與應用，給機械制造業帶了革命性的變化，使機械工業開始朝著高效率、高精度和低能耗的方向發展。數控機床加工的要點是：一要做好被加工工件的圖樣分析與加工工藝分析；二要根據工件技術參數要求和數控加工工序的相關技術規定進行編制加工工藝程序，以先進加工工藝配套先進設備才能確保加工的高質量和高效率。

關鍵詞：機械制造；數控加工；加工工藝

數控技術的發展與應用，使機械制造業產生了革命性的改變。與傳統制造設備和工藝相比，數控加工具有效率高、精度高的特點，但也存在一定的局限性，需要配合相應的先進加工工藝才能夠充分發揮優勢。

數控加工工藝的主要特點

數控加工工藝是伴隨著數控加工設備技術的發展而不斷發展完善起來的。與傳統的加工工藝相比，數控加工工藝具有以下幾個方面的特點：首先，數控加工工藝具有很高的柔軟性，能夠根據零件結構的特點相應的改變生產程序，確保不同類型、形狀零件的制造需求，傳統工藝制作過程要根據不同形狀的零件而制造大量的夾具和刀具，以致消耗大量的人力物力財力。其次，數控加工工藝的精度很高，能夠在加工過程中一次定位，并且在同一個時間段內完成多個加工工序，這樣能夠減少因重復定位產生的誤差。其三，數控加工工藝具有很高的生產效率，與傳統的加工機床相比，數控加工機床的剛性很高，工序比較集中，在確保生產質量的同時能夠提高生產效率，在制造業中的應用具有很高的經濟效益。

2　　機械零件數控加工操作工藝過程

（1）數控加工操作路線。按照數控加工工藝相關研究和實踐經驗，零件數控加工工藝一般包括粗加工、半精加工、精加工和光整加工等幾個階段。其中粗加工的主要目的是按照零件大體形狀將不需要的多余部分進行切除，讓原始加工材料在大體尺寸上接近零件設計成品。而半精加工的主要目的是在粗加工的基礎上促使工件尺寸接近圖紙技術要求，為下一步的精加工奠定良好的基礎。進入到精加工階段就是按照零件參數要求促使工件表面達到規定的要求。光整加工的目的是針對零件加工品質要求較高的表面進行進一步的完善，確保零件數控加工效果。

（2）選擇和安裝數控夾具、刀具。按照零件生產數量的不同，單件或者是小批量的零件生產時需要考慮組合夾具、通用夾具或者是可調夾具的使用，但是在大量生產某種零件的時候，需要選用專用的夾具和刀具，并且要確保夾具和刀具安裝的準確性，在工件和機床坐標系尺寸關系協調上要做好相應的工作。需要特別指出的是，在數控夾具和刀具的選擇過程中，要根據零件的實際需求進行確定，安裝的過程除了要考慮到刀具類型和精度外，還要根據數控機床零件安裝的相關要求進行安裝。刀具要與需要切割零件的本身相貼合。

（3）編程數控走刀路線。數控走刀路線編程是否科學直接關系到零件加工的質量，為了確保零件加工質量，還要對走刀路線的長短進行控制，一般情況下，為了確保數控加工的經濟效益，需要對走刀路線進行盡可能的縮短。走刀路線越簡單，零件的加工質量和加工效果越好，這是因為走刀路線簡單、編程設計較少，走刀的次數也相應的較少，這樣能夠最快、最簡單、最精確的完成走刀編程。需要注意的是，在數控車床的加工工藝過程中，要對車床的工藝進行相應的編程，編程依據除了加工零件的相關參數以外，還要嚴格遵守數控車床加工程序的相關要求，這樣設計出來的程序和編程才能夠符合零件數控加工工藝需求。

3　　典型零件數控加工工藝分析

（1）典型零件圖樣分析。在利用數控加工工藝進行零件生產加工的時候，首先要對零件的圖樣進行分析。以圖1所示的典型軸類零件為例，根據圖樣可以看出，該零件結構主要由內外圓柱、橢圓弧、溝槽和螺紋等組成的，尺寸數值標注較為完整，并且零件的輪廓描述十分清晰，在熱處理和硬度方面沒有特殊要求。根據零件分析結果，在編程的時候相關數值只需要取零件基本尺寸就可以。

圖1　典型的軸類零件圖

（2）零件加工工藝分析。該零件的加工工藝主要從以下幾個方面開展。其一，要對零件的定位基準和裝夾方式進行確定。由于該零件是以橢圓形狀為主的，因此在選擇零件的外圓作為定位基準，這樣能夠確保零件外圓的加工精度，以右面為定位基準能夠確保零件各個軸向的尺寸。通過這種定位，能夠實現零件工序基準、定位基準和編程原點的統一，并且能過實現便利的對刀操作。在夾具的選擇方面，要將零件加工過程中需要的全部表面在一次裝夾過程中全部加工完成，根據該零件的特點，零件的左右端都可以采用三爪自定心卡盤夾緊裝置進行裝夾。其二，要做好零件加工順序的安排工作。“由粗到精、由近到遠”是確定零件加工順序的節本原則，該零件的結構特征決定了在兩次裝夾完成后，按照先加工左側的外圓、T型溝槽，然后在加工零件的內孔、內槽，最后是加工零件的橢圓面。其三，合理選擇加工刀具。由于該零件是45號鋼，因此應當選擇硬質合金刀具才能夠保證加工質量。該零件使用的刀具類型有外圓粗車刀、內外切槽刀以及內螺紋刀等相關刀具。其四，零件切削用量的確定。零件的不同部位切削用量是不同的，例如輪廓粗車選用的切削用量是1mm，而精車的切削用量確定為0.5mm。

參考文獻

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［5］王力，裴紅玉.典型零件的加工工藝及其優化［J］.科技資訊，2014，（1）：40.

Processing Process of NC Machine and Typical Components Processing Analysis

XU Liang1，2
（1.Jiangsu Gaochun Polytechnic School，Nanjing，Jiangsu 211300，China；2.Nanjing Radio and TV University of Gaochun Campus, Nanjing，Jiangsu 211300，China）

Abstract:The development and application of the numerical control machine technology has brought a revolutionary change to the manufacturing industry，guiding it towards the orientation of high efficiency，high precision and low energy loss.The key points of numerical control processing are：Firstly，do well analysis of processing parts and technology.Secondly，form process processing procedure according to technical parameter requirements to make sure the quality and efficiency of the processing.

Key words:machinery manufacturing；numerical control processing；processing technology

作者簡介：徐良（1975-），江蘇南京人，大學本科，高級講師。

收稿日期：2015-12-22

中圖分類號：TG659

文獻標識碼：A

文章編號：2095-980X（2016）01-0024-02