提高數(shù)控加工質(zhì)量的工藝措施

余以杰（西安工業(yè)大學(xué)，陜西 西安 710021）

數(shù)控加工的質(zhì)量受到多種因素的影響，包括數(shù)控機(jī)床加工程序的編制，數(shù)控機(jī)床的操作工藝情況等等。在這些因素之中，數(shù)控加工的具體工藝是影響數(shù)控加工質(zhì)量最重要的因素。要想從根本上提高數(shù)控加工的質(zhì)量就必須仔細(xì)分析研究數(shù)控加工的工藝，充分發(fā)揮出數(shù)控機(jī)床的技術(shù)優(yōu)勢，提供更多的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

一、提高數(shù)控加工的精確程度

（一）進(jìn)行合理有效的編程，減小生產(chǎn)的誤差

數(shù)控機(jī)床的具體編程主要有兩種方式，第一種是相對(duì)坐標(biāo)編程，第二種是絕對(duì)坐標(biāo)編程。絕對(duì)坐標(biāo)編程的過程相對(duì)復(fù)雜，采用坐標(biāo)的原點(diǎn)作為基準(zhǔn)，這種編程的方式產(chǎn)生的累積誤差比較小，加工精度高。相對(duì)坐標(biāo)編程產(chǎn)生的誤差相對(duì)大，編程的過程相對(duì)方便，在具體操作過程中需要依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，對(duì)于重要零件通常應(yīng)該采用絕對(duì)坐標(biāo)編程。

（二）制度合理的加工程序

在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床加工的過程中，對(duì)于不同種類的加工循環(huán)口令需要靈活的使用和搭配，對(duì)使用的相關(guān)加工程序用宏程序進(jìn)行優(yōu)化，這樣的處理方式可以降低程序編制的難點(diǎn)，減少工作量，能夠有效的確保加工的質(zhì)量和精度，提高加工零件的應(yīng)用性能。

（三）處理好不同種類指令的關(guān)系，調(diào)整計(jì)算好編程所需的尺寸

對(duì)零件進(jìn)行加工的過程中使用的刀具要保持一致，在編程的過程中要做好尺寸的換算，通過移動(dòng)公差帶和改變輪廓尺寸的方式，把標(biāo)注的非對(duì)稱尺寸劃算成為對(duì)稱公差，保證零件的各個(gè)相關(guān)尺寸都處于允許的公差范圍以內(nèi)，從而提高數(shù)控加工的工藝水平［1］。為了減少數(shù)控加工過程出現(xiàn)的各種誤差，在程序中運(yùn)行過程中可以適當(dāng)采用回參考點(diǎn)指令，通過這個(gè)指令將坐標(biāo)清零，從而減少數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行計(jì)算過程中出現(xiàn)的累計(jì)誤差情況，提高零件加工的工藝水平。在零件鏜孔、鉆孔加工程序之中合理及時(shí)使用暫停指令，能夠使出現(xiàn)誤差的加工刀具及時(shí)暫停工作，提高鏜孔和鉆孔的加工質(zhì)量。

（四）確定合理的走刀切除次數(shù)

在數(shù)控機(jī)床加工的過程中走刀的次數(shù)對(duì)于加工的最終質(zhì)量極為關(guān)鍵。如果出現(xiàn)走刀次數(shù)設(shè)定不足的情況，會(huì)出行零件加工材料的剩余量過大，不合理的切削力使得零件同軸程度不夠，出現(xiàn)過大的偏差，零件外徑尺寸達(dá)不到要求，零件加工的表面比較粗糙，整個(gè)加工過程零件的外形不符合要求，出現(xiàn)較大的偏差。對(duì)于這種情況，在數(shù)控機(jī)床的加工過程中，可以適當(dāng)?shù)脑黾幼叩兜拇螖?shù)，采用比較均衡的恒線速度對(duì)零件進(jìn)行加工，適當(dāng)?shù)氖褂米映绦驅(qū)α慵谋砻孢M(jìn)行細(xì)致的加工，在最后一刀的切除過程中盡量減小厚度，通過各種操作工藝避免加工過程出現(xiàn)過大的誤差，提高加工的質(zhì)量。此外，在數(shù)控機(jī)床的加工過程中要合理的選擇編程的方法，尤其是在對(duì)非圓曲線和列表曲線進(jìn)行加工時(shí)，編程方式的選擇直觀重要。通過合理的編程方法選擇可以有效的較小誤差，提高加工的質(zhì)量和精度。

二、正確安裝刀具的位置

通常情況下機(jī)床的情況是不可改變的，因此與機(jī)床相連接的刀具、刀柄對(duì)數(shù)控加工的質(zhì)量就到了極為關(guān)鍵的作用。在所有采用旋轉(zhuǎn)刀具方法進(jìn)行加工的系統(tǒng)之中，夾頭及其組合體與主軸的有效組合是刀具實(shí)現(xiàn)有效的加工性能的重要基礎(chǔ)。目前生產(chǎn)過程中經(jīng)常使用的刀柄型號(hào)主要包括HSK刀柄和BT刀柄［2］。如果數(shù)控機(jī)床最高轉(zhuǎn)速達(dá)到15000r/min時(shí)，此時(shí)應(yīng)該使用采用HSK型刀柄。HSK刀桿采用的是過定位結(jié)構(gòu)，通過這種結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)刀柄和數(shù)控機(jī)床之間的標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)，通過機(jī)床的拉力作用，HSK刀桿端面和短錐課題與數(shù)控機(jī)床緊密有效的形成配合。BT刀柄的性能稍差，這種刀柄與機(jī)床主軸的接口錐柄錐度為7∶24，，因BT刀柄與主軸只是在比較窄的錐面上進(jìn)行配合加工，當(dāng)轉(zhuǎn)速過高時(shí)，由于離心力的作用刀具與機(jī)床配合的錐面出現(xiàn)比較大的間隙，這樣的工藝達(dá)不到生產(chǎn)的要求，會(huì)嚴(yán)重影響到數(shù)控加工最終的質(zhì)量。由于客觀條件限制，BT刀柄只能應(yīng)用于低速的數(shù)控加工。同時(shí)，為了提高數(shù)控機(jī)床加工零件的質(zhì)量和精度，根據(jù)機(jī)床的情況準(zhǔn)確的確立好對(duì)刀點(diǎn)也是十分關(guān)鍵的。對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)立夾具上，也可以根據(jù)零件的實(shí)際情況設(shè)立在零件上，但必須計(jì)算好零件的相關(guān)數(shù)值，對(duì)刀點(diǎn)需要與零件的定位基準(zhǔn)在坐標(biāo)尺寸方面存在一定的聯(lián)系，這樣才能確定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的相互之間關(guān)系。對(duì)刀點(diǎn)的確立應(yīng)充分考慮零件的具體工藝要求，選擇零件的工藝基準(zhǔn)或設(shè)計(jì)基準(zhǔn)之上。對(duì)于一些特殊的零件，比如以孔作為定位的零件，選取取孔的中心作為對(duì)刀點(diǎn)能夠有效的調(diào)高加工的工藝水平。

三、通過合理的加工工藝提高加工零件的表面質(zhì)量

（一）選擇最合適的刀具

在數(shù)控加工進(jìn)行刀具選擇時(shí)，主要應(yīng)該考慮數(shù)控機(jī)床的具體性能和機(jī)床設(shè)計(jì)的切削速度。可以適當(dāng)?shù)倪x擇一些工作性能更好，強(qiáng)度和耐用性更高的新型刀具進(jìn)行數(shù)控加工。在選擇刀具時(shí)，還應(yīng)該充分考慮被加工的零件情況，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的要求和零件的材質(zhì)型號(hào)等特點(diǎn)選擇合適的刀具。通過刀具的合理選擇提高加工的精度，控制好被加工零件的表面質(zhì)量，避免因?yàn)榈毒叩脑蛞鹆慵膿p壞。

（二）切削加工的方式要合理

在數(shù)控加工的過程中應(yīng)該盡量采取順銑的方式，這對(duì)提高被加工零件表面的質(zhì)量有重要作用。此外，對(duì)不同的零件進(jìn)行加工的過程也有不同的注意事項(xiàng)，比如在加工軸類的零件時(shí)，盡量使用同一把刀具進(jìn)行處理，頻繁更換刀具會(huì)使零件的表面出現(xiàn)各種刮傷痕跡。在加工一些回轉(zhuǎn)的表面時(shí)，應(yīng)該選擇好相應(yīng)的角度，具體操作時(shí)可以把刀尖調(diào)整為圓角，半徑盡量小于被加工的零件的表面半徑，這樣可以有效的提高零件表面的光滑程度［3］。總之，數(shù)控加工人員要根據(jù)不同零件的特點(diǎn)采用相應(yīng)的加工方法，避免加工過程給零件的表面造成損傷。

（三）刀具切入切出合理操作

在對(duì)零件進(jìn)行數(shù)控加工時(shí)，合理的切入是基礎(chǔ)。在切入點(diǎn)的選擇上，需要盡量選擇在零件的外延部分，一定要避免刀具垂直切入，這樣會(huì)對(duì)零件造成極大的損傷，加工過程應(yīng)該事項(xiàng)確定好零件的法線，從法線的位置切入。在進(jìn)行零件的切入切出時(shí)要保持速度和力量的均勻，避免出現(xiàn)切削力的變化和突然停頓的情況，控制好進(jìn)給速度和進(jìn)給量，把握好切入的深度。在切入過程中嚴(yán)格進(jìn)行工藝的控制，在切削層轉(zhuǎn)換時(shí)速度不宜過快，這樣會(huì)影響零件最終的加工質(zhì)量。技術(shù)人員需要通過合理的切削路線設(shè)計(jì)，切實(shí)提高加工的精度。

結(jié)束語：

時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步都對(duì)數(shù)控加工的質(zhì)量提出了更高的要求，為此，數(shù)控加工的企業(yè)和相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該不斷積累工作經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)踐過程中不斷總結(jié)，創(chuàng)新加工方法，在工作過程中對(duì)各類零件進(jìn)行合理有效的加工，保證加工質(zhì)量，更好的服務(wù)于經(jīng)濟(jì)建設(shè)。