數控加工中工藝與夾具設計若干問題的思考

文/陳博，云科智能制造(沈陽)有限公司

數控加工中工藝與夾具設計若干問題的思考

文/陳博，云科智能制造(沈陽)有限公司

在數控加工中，加工的自動化程度、精度等越來也高，對于產品的質量要求越來越高。分析當前的數控加工技術現狀可以發現，數控加工中主要涉及很多方面，如加工階段的劃分、工序基準的選擇和內容涉及等許多方面。所以，數據生產的質量和生產效率受工藝與夾具設計影響較大。基于此，本文以數控加工為對象，探討分析工藝與夾具設計的技術要點和問題。

數據加工；工藝設計；夾具設計

當前，在數控加工中，加工的自動化程度、精度等越來也高，對于產品的質量要求越來越高。分析當前的數控加工技術現狀可以發現，數控加工中主要涉及很多方面，如加工階段的劃分、工序基準的選擇和內容涉及等許多方面。

1 數控加工原則

數控加工方案確定時，必須綜合機床的功能根據加工條件，確定科學、合理、經濟易操作的加工方案。確定數控加工時應注意以下問題：

1.1 先內后外進行加工

刀具剛性不足或工件剛性較差時，必須先加工零件內表面再加工外表面，避免加工振動增大，影響零件內表面加工精度。

1.2 由近及遠的原則

零件加工時首先加工離刀具起點近的部位，可以有效縮減刀具的移動幅度，盡量減少走空刀的次數，同時可以改善切削條件、確保工件的剛性，對于加工零件質量的提升很有幫助。

1.3 保證走刀線路最短

合理設定走刀線路，使走刀線始終保持最短可以減少加工時間，提高加工效率，同時減少了機床的磨損。

1.4 確保加工程序最少

設計加工方案時在保證加工質量的前提下，盡量以最短的程序完成加工可以減少編程的工作量，降低出錯率，同時方便后期的修改與檢查。

1.5 靈活性的原則

提出以上加工原則并不意味著實際的加工過程中部分情況死板教條，在實際的加工方案確定時，有時候需要根據實際情況靈活處理，切忌生搬硬套。

2 數據加工中工藝設計需要注意的問題

2.1 給進路線圖的設計問題。在數控機床的加工環節中，給勁路線圖可以被看作是數控編程工作的主要依據，由于它與數控機床的自動化操作加工工作之間存在著較為密切的聯系，在設計給進路線圖的過程中，相關的設計人員需要從刀具的運動路線等問題入手，對給進路線圖的設計工作進行優化[1]。為了讓產品的加工工作得以順利完成，設計人員需要對到刀具的下刀點、下刀位置和抬刀點等問題進行嚴格控制，進而在對刀具的運動路線進行嚴格控制的基礎上，對產品加工中可能出現的刀具偏轉等問題進行有效控制。

2.2 加工方案的設計問題。加工方案的設計工作是事關零件的生產精度、產品質量等多個問題的重要因素，在產品加工方案的設計環節，設計人員需要產品的加工條件和機床的自身功能入手，對最優化的施工方案進行確定。為了對產品加工的經濟性和合理性進行有效提升，在內孔工件的加工環節，施工人員需要對先內后外的加工方式進行應用，為了對機床的磨損率進行有效降低，工作人員也可以從刀具的特點和數控系統的自身功能入手，對加工過程所設計到的工作程序進行合理優化。

2.3 對刀點的選擇問題。對刀點的選擇工作對工件加工的精度問題有著一定的影響。在處理這一問題的過程中，工作人員可以從數控生產的實際情況入手，對對刀點的位置進行靈活選擇。在確定對刀點位置而對過程中，工作人員需要對機床的坐標問題和產品的坐標定位問題進行關注，進而通過對坐標點計算誤差進行有效降低的方式，對對刀點的準確性進行有效提升。在大批量的數控生產環節中，工作人員為了對工件碰撞等問題進行有效避免，也可以通過對多個對刀點進行選擇的方式，對對刀點的生產程序進行優化。

2.4 走刀路線的選擇問題。走刀路線的選擇問題也是與施工加工的加工質量有關的一大重要問題。在遵循工序集中原則的基礎上，對走刀路線進行合理優化，是數控工作人員在選擇走刀路線的過程中所要遵循的一個重要原則[2]。從數控生產的實際情況來看，對走刀路線的優化，是對數控加工工作的經濟性進行提升的有效方式，在走刀路線的選擇過程中，相關工作人員也需要遵循以質量精度為主的設計原則。對此，為了在對工作效率進行提升的基礎上對走刀路線進行優化，相關工作人員需要從數控機床的技工程度、給進速度等問題進行統籌考慮的基礎上，對最佳切削參數進行確定。對走刀路線切削用量的合理選擇，也是對產品的加工質量和加工成本問題進行控制的一種有效方式。

3 數據加工中夾具設計需要注意的問題

3.1 夾具的確定。在夾具的選擇過程中，夾具對數控機床的生產效率所帶來的影響問題，也是工作人員所要關注的一個問題，為了對夾具的定位問題和剛性問題進行保證，在選擇夾具的過程中，工作人員需要對與工件坐標系和機床坐標系的尺寸相匹配的夾具進行應用。

3.2 夾具的定位。夾具的定位問題也是與數控機床的加工質量之間存在一定關聯的。在對夾具的定位問題進行處理的過程中，相關工作人員需要通過以工件的坐標系為原點的方式，對工件的定位問題進行確定，進而對夾具進行準確的安裝。“六點定位原則”是對工件的位置進行準確定位的有效方式。除此以外，為了對數據機床的加工效率進行充分滿足，工作人員也需要對夾具的裝夾工件數量進行有效的提升。

3.3 夾具的剛性。剛性加工需求是夾具設計工作所要滿足的一個重要目標[3]。從數控機床的應用現狀來看，在精加工與粗技工環節對同一套夾具進行應用的做法是產品生產過程中的一種較為常見的現象，在利用這一模式進行數控生產的過程中，工作人員更需要對夾具的剛性問題進行關注，在生產工序過于集中的情況下，工作人員需要從生產過程中所需的最高剛性值入手，對生產加工所需的夾具進行生產，從而讓家居更好地滿足生產實際的需要。

3.4 夾具的更換。夾具更換問題是數控機床工作過程中的一個常見問題，在對同系列同尺寸的工件進行加工的過程中，設計者需要從夾具的通用性特征入手對夾具進行設計，以便讓夾具的更換頻率得到有效降低。在夾具的更換過程中，工作人員也需要對夾具的過盈量進行嚴格控制。

4 結論

給進路線圖、加工方案、對刀點和走刀路線的設計問題是數據工藝設計領域的關鍵問題，剛性問題和更換頻率問題是夾具設計過程中不可忽視的問題，從數控機床的實際生產情況入手，對工藝設計和夾具設計的獨特性進行提升，可以讓數控機床的自身優勢得到充分的發揮。