數控加工技術的工藝設計探討

葉繼軍

摘 ?要：隨著數控加工工藝的不斷改進，零件在數控機床的加工效率越來越高，同時質量也越來越好。生產質量合格的產品需要具備合理的加工路線、合適的生產設備和齊全的切削要素，同時在設計的過程中需要嚴格審核，確保整個加工過程合理和順利，進而提升生產效率。基于此，該文主要對數控加工技術的工藝設計進行探討。

關鍵詞：數控加工技術 ?工藝設計 ?探討

中圖分類號：TG659 ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）10（c）-0058-02

當前，在數控機床加工零件的過程中，依然存在加工失誤的現象。這反映出數控編程不夠全面和數控加工工藝不完善的問題。為了保證數控機床的生產效率和編程效率，這就需要相關人員對數控加工工藝進行改進和分析，保證生產的每一個環節能夠合理，進而從根本上降低生產成本。

1 ?數控機床加工工藝的特征

根據零件加工企業多年的生產經驗分析得出：出現數控加工失誤的主要原因是工藝技術不合理和計算機編程不夠全面。因此，在進行加工工藝設計的過程中，科研人員需要注重數控加工的整體細節和加工工藝設計。同時，由于數控加工工藝具有工藝技術綜合性強等特點，所以在設計過程中需要充分考慮數控加工的每一個細節。與此同時，數控加工的內容較為復雜，必須保證每一個環節都要做好，這樣才能將多個生產環節聯系起來，實現數控加工的高效進行。數控加工的綜合性主要是指在數控加工過程中，需要使用多種工具，例如鉸、銑、攻絲等，同時還需要運用各種工具將數控各工序整合在一起，減少零件和工具的使用。除此之外，數控加工生產之前還需要完成程序的編制，為生產做好技術支撐，確保能夠細致深入地分析出現的問題，不斷地對數控加工設計進行完善。

2 ?數控加工技術的流程

2.1 數控加工生產前的準備工作

根據加工零件選擇適當的數控加工工藝，如圖1所示。對于工藝要求較高的零件，傳統機床無法完成的，我們需要首先考慮數控加工。例如：（1）精確度較高的回轉體零件。（2）表面光滑度要求較高的零件。（3）造型復雜的零件。（4）帶有螺紋的回轉體零件。需要注意的是在生產車削困難和車削加工不穩定零件過程中，技術人員需要對零件的設計圖紙進行工藝分析。通常情況下，首先要審核零件構圖中幾何元素是否完全，因為在進行數控編程的過程中需要對零件外形中幾何元素進行手工編程，并且還要計算出每個端點的坐標，如果幾何元素缺失，會直接導致編程無法進行。其次，審核定位基準的可靠性，數控加工的基礎是基準定位，如果定位不準確很可能造成安裝不協調。因此在加工之前選擇一個零件自身的孔洞作為基準孔。再次，審查零件設計圖中各個部分的尺寸標注方法能否適應數控加工。根據數控加工的特性，通常情況下會選擇同一坐標尺寸。由于零件設計者在進行設計時需要考慮諸多因素，因此在設計過程中通常會采用不同的標注方法，這樣一來提高了數控機床生產的難度。最后，審核零件的尺寸公差和設計要求的加工精度，確保數控的準確性。但是在加工過程中，對容易受到外力而變形的零件部位需要提高該部位的剛性。數控加工技術的流程劃分主要有以下幾種：（1）按所有刀具劃分工序。（2）按加工部位劃分工序。（3）按安裝次數劃分工序。零工加工順序的分配原則是：（1）同一把刀連續加工原則。（2）先粗后精的原則。（3）先近后遠的原則。（4）基面先行的原則。（5）內外交叉的原則。根據零件設計圖合適的加工路線，首先根據設定的工序確定各個部分加工的步驟，尋找合適的加工路線以此來提高加工效率。在加工截面積小、細長工件以及薄壁工件時，采用多次走刀的方法完成。同時還要注意安排好加工路線，選擇準確的切入點。

2.2 加工方法的選擇

根據零件設計要求選擇合適的加工方法，當前加工同一級別精度的加工方法有許多，因此在選擇加工方法時，需要對零件的各種參數進行充分考慮。加工余量的選擇，選擇順序按照以下原則進行：（1）采用最小的加工余量原則，確保加工高效進行。（2）預留足夠的加工余量特別是在成型階段。選擇加工方案。對于零件表面精密度要求較高的部分，采用粗加工、半精加工和精加工來實現。選擇加工方案是根據零件表面的精度和光滑度來確定合適的加工方法。

2.3 選擇數控機床類型

不同要求的零件需要選擇不同的數控機床來進行加工。數控機床與傳統的機床相比，能夠更快地加工外形復雜的零件。數控機床中的立式膛銑床和臥式加工中心適用于加工箱體類零件和平面凸輪類零件，同時對于外形復雜的平面或零件內外腔也能夠進行加工。數控臥式膛銑床適于加工各種復雜的箱體類零件、泵體、閥體、殼體等零件。多坐標聯動的臥式加工中心還可用于加工各種復雜的曲線、葉輪、模具等零件。

2.4 確定換刀點和對刀點

加工工件的第一項工作是確定對刀點，選擇合適的對刀點能夠節約大量的加工時間，同時還能減少數控機床的磨損。在編程過程中，刀具在移動過程中都是將加工零件看成是靜止的。通常情況下，在編程的過程中，對刀點是程序設置加工的原點。在選擇程序原點時需要考慮對刀誤差小、編程簡單、加工方便可靠等因素。而多刀加工在進行編程時需要選擇合適的換刀位置，太近會造成刀具移動產生碰撞，太遠也容易造成生產效率低。

2.5 數控加工工藝的主要技術文件編程

數控加工工藝設計的核心內容是編寫數控加工技術程序，它是數控加工必須具備的工作程序，在使用數控機床對零件加工的過程中，首先是對加工零件進行必要的工藝分析，以此作為確定數控機床類型、加工順序和裝夾方法選擇的依據，然后按照零件設計要求確定數控機床的指令代碼和程序格式，將刀具的位移、運動軌跡、輔助動作和各種參數編寫成加工程序輸入到數控裝置中，進而驅動數控機床進行工作。

3 ?結語

總而言之，隨著我國經濟進入快車道，數控機床的工藝也在不斷地進行革新。數控機床設計者根據我國當前數控機床生產現狀，確定了與我國國情相適應的數控加工工藝原則，根據實際生產所需要的各種條件，通過對多個方案的對比和分析，從中選擇出合適的方案，旨在發揮出數控加工的優勢，從而帶動我國經濟的快速發展。

參考文獻

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