導語：如何才能寫好一篇數控加工工藝，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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隨著中國經濟的不斷發展，機械制造業也在穩步的向前發展，在機械制造業中數控設備如今已成為必不可少的加工設備，也越來越普及到個體企業里。數控設備的普及應用推動著機械制造業的發展，但如今傳統的加工設備仍然存在著機械制造企業中，他伴隨著低廉的制造成本會與數控設備。如今機械制造企業在不斷思考著，將數控加工工藝與傳統加工工藝有機結合在一起，結合兩者的優點編制出更合理的零件加工工藝，最大的發揮兩加工設備的潛力，是有著重要的現實意義。

1、數控加工工藝與傳統加工工藝的比較

1.1數控加工概述

數控加工是將數控技術運用在機械加工中的一種技術，是通過數字信號來控制機床的運動軌跡及加工過程進行實時控制。數控技術在機械制造也的運用大大提高了機械生產效率，且產品的制造精度也比傳統的加工技術提高了幾個數量級。這種技術起源于上世紀50年代的美國，通過近50年的發展，數控加工技術已經發展到較高的水平，我國的數控加工技術起步較晚，與國外的數控加工技術相比有著較大的差距。

1.2數控加工技術的優點

(1)加工精度高對于加工精度要求高且結構復雜的零件采用數控加工工藝可以縮短加工時間、保證加工精度等優點，數控機床主要是通過程序來控制機床的加工的軌跡，零件的加工質量的穩定性有著足夠的保證，而傳統的加工方式除了通過工裝來保證加高精度外，還受到普通機床的加工精度低、操作的技術水平等影響。如加工的一個較大的深孔時，傳統的加工方式是通過鏜床趟玩一邊孔時，通過回轉中心回轉180°后鏜另外側的孔的方法，這種方式對鏜床本身的回轉精度要求高，且會導致兩端孔的同軸度較差，若采用一面鏜完孔的形式，可能由于主軸伸出太長，造成加工圓孔是刀頭出現跳動，導致加工精度不能滿足要求，若采用數控機床加工時，由于本身的回轉頭的精度很高，翻邊后鏜孔時易找準中心孔，且完全能夠保證孔的精度。(2)工藝過程復雜精細數控機床的加工工藝除了必須的進給操作之后，還有詳細的換刀工序、主軸變速、開啟冷卻液等步驟，且需要對工件的加工尺寸進行編程等要求，數控加工工藝內容的編制步驟直接決定了工件的加工質量和加工時間，如加工的進給路線和回程路線的取舍、粗加工和精加工的切削量和切削速度和各種刀具的使用順序等。在編制數控機床的機械加工工藝時，需考慮的更加精細，如在加工完退刀槽后要注意退刀的位置，避免與其他工件或者機床相撞，在編制換刀程序時，一般只考慮換刀的先后順序，對換刀的具體工藝不必過多描述，而在傳統的工藝上則需詳細的描述換刀的具體工藝，所以在運用數控加工時，大大節省了換刀時間和換刀的效率。(3)易加工復雜的零件結構由于數控機床是通過改變與零件結構相配合的運動軌跡，所以數控機械對機械結構的適應性和靈活性比傳統的加工工藝好，傳統的工藝對加工曲面或者曲線時，一般是通過劃線、成形或者樣板來加工，這種生產方式作業效率低且精度也低，而數控加工可以通過多軸連動來保證生產質量，而且生產效率也大大提高。(4)勞動強度低數控機床是數控控制加工的，一般能夠達到無人值守的要求，只是在零件裝夾時需要人工操作，而傳統機床是必須通過人工操作的。因此，數控機床在加工時勞動強度更低，且作業環境也大幅改善。

1.3數控加工技術的缺點

數控加工技術的以上優點很多，但并不是所有的工件都適用于數控機床的，如工件尺寸較大且裝夾困難時一般需要操作員工靠找正定位的零件；加工量小且易變形的工件，這些工件在使用數控加工時，不能充分發揮數控機床的作用。在加工需要粗加工的零件時，傳統的加工方法比數控加工更省時更省錢，如粗車外圓、粗車平面等。因此，在選擇數控加工或者傳統加工時，應根據現場的需要，合理的選擇哪種加工技術。

1.4傳統加工技術的優點

（1）相同零件運用傳統加工方式比數控加工的成本低；（2）傳統機床的維修比數控機床方便；（3）在工件加工過程中，傳統的加工方式可以調整，而數控加工調整非常困難。因此，根據上述內容所闡述的傳統機床和數控機床的優缺點后，工藝人員應該結合二者的優缺點，編制出合理的工藝流程，充分發揮機械制造企業的人力成本和機床設備成本，提高公司的經濟效益。

2、數控加工工藝與傳統加工工藝的有機結合

2.1組合加工工藝的使用

數控加工的工藝流程與傳統機床加工的工藝流程的區別在于數控加工主要是幾道工序，而傳統機床是從來料到加工成零件的每一步工序都需編制。因此，在編制零件的加工工序卡片時，將傳統加工和數控加工工藝有機結合，完成零件的加工。如在加工一個高精度的階梯軸時，傳統的工序是根據外圓的表面輪廓依次進行粗車，然后在進行精加工，而在使用數控機床的復合循環指令時，可將軸的外圓進行幾次循環粗車后，調速后進行精車。此種方法也是使用了部分傳統的工藝方法，因此，在使用組合加工工藝時，可提高工件的加工質量，減少工件的加工時間等。

2.2專用機床的使用

無論是使用數控加工工藝還是傳統加工工藝，通用的機床一般都不適用于大規模的生產，由于其一次裝夾的時間較長，因此只適用于小批量生產，產品種類較多的場合。為了解決單一零件的大批量生產造成的裝夾時間過長的問題，就出現了專用機床，專用機床的工藝一般是針對需要大批量生產的工件而制定的，其工藝范圍較窄，它是結合工件在運用傳統工藝或者數控加工工藝的基礎上，根據自身的特點，選擇合適的裝夾工裝，制定出大規模生產所需的機床。

3、如何提高在工藝流程中存在的問題

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關鍵詞：鈦合金薄壁零件；數控車削加工工藝；改進措施

鈦合金薄壁零件是金屬零件的一種，其壁厚小于1mm，且具備結構緊湊、材料消耗量低以及質量較輕的特性，能夠在各類工業中充分應用。在對鈦合金薄壁零件的精度與質量改善上，數控加工工藝具備一定的作用。

1薄壁零件的數控車削加工工藝分析

1.1相關零件結構分析。由零件圖1可看出，此零件的組成部分包含由順圓弧、圓柱面、內螺紋、逆圓弧等，材料是45號鋼，毛坯是內輪廓基本上一樣的鑄件Φ85mm×50mm。此零件為薄壁件，壁厚為2mm，同時對精度要求比較高。1.2工藝方案的具體設計。操作步驟：①把毛坯的左邊夾緊，卡盤伸出長度大概20mm，對右端面進行加工。②對外輪廓進行精、粗加工，且到Φ80mm×13.3mm。③使用Φ26鉆頭把孔鉆通。④對零件內輪廓進行精、粗加工。⑤在螺紋加工的過程中采用G92、G76混合編程。⑥掉頭，將總長控制到合理尺寸。⑦對零件外輪廓進行精、粗加工。⑧對工件進行檢查，確保零件加工完成。1.3減少與避免薄壁件加工變形的方法。（1）夾具的有效選擇：鈦合金薄壁零件的強度較弱，壁較薄，一般的三爪卡盤的接觸面積較小、受力點也少，倘若在卡盤上進行夾緊的時候用力大，則造成鈦合金薄壁零件變形，產生一定的誤差，所以可采取扇形軟卡爪或開縫套筒。增大其接觸面，在工件上均勻布置其夾緊力，進而有效改善工件在夾緊過程中所造成的變形。（2）工件精車、分粗階段：粗車的時候，切削余量比較大，而如果夾緊力很大的話，其變形也較大；精車的時候，如果夾緊力較小的話，變形也較小，除此之外，在進行精車之前能夠進行時效處理，將粗車過程中由于切削力大而導致的變形情況消除。（3）對刀具幾何參數合理選用：對鈦合金薄壁工件進行精車的過程中，應將刃傾角、主偏角與前角合理增大，將刀尖圓弧的半徑減少，確保刀具的切削輕快、刃口鋒利，且對于排削順暢刀柄的剛度標準也高，將切削熱與切削力盡可能減少，同時保證車刀的修光刃不能太長。1.4切削用量。①右端面車削工件的主軸轉速為300～400r/min，進給速度為F0.1～0.15mm/r；②麻花鉆，主軸轉速：400～500r/min，切削深度：通孔；③粗車內輪廓，主軸轉速：500～600r/min，進給速度：F0.15～0.2mm/r，切削深度：1mm；④精車內輪廓，主軸轉速：800～900r/min，進給速度：F0.1～0.15mm/r，切削深度：0.5mm。1.5對加工程序進行科學編寫①數控機床為CAK6150P；數控系統為FANCU0i。②車削右端面、粗、精加工圓柱面Φ80mm×13.3mm，運行程序非常簡單，使用G01、G00、指令就能實現；③對零件外輪廓進行粗加工，采取G71外徑粗車循環指令，注意在進行編程的過程中起刀點的實際直徑不能小于Φ85；④采取G73、G71指令進行編程時，精加工步驟的首段只可以單方向進刀；⑤粗加工零件內、外輪廓后時效處理，精加工零件內、外輪廓均用G70指令；⑥內螺紋厚度只有2mm，因此在加工的時候可能變形，對尺寸標準不能有效保證，進而防止螺紋變形，確保零件精度[1]。

2薄壁零件數控車削加工工藝的改進措施分析

2.1改進仿真數控的工藝質量。在改進仿真數控加工工藝整體質量的時候，一定要依據以下程序進行操作：其一，對數控加工公式KU=F進行全面分析。K指所加工工件本身的強度矩陣，U則指工件的具體變形狀況。對此公式分析后得出，倘若零件剛度保持在一定環境，工件負載列陣F則和其變形狀況U成一定的反比關系，只有采用合理的措施將F值降低或提高K值，才可以對L的變形狀況有效降低。2.2推廣刀具路徑改良措施。在制定刀具路徑的時候，一定要充分考慮工件加工進程中所存在的一切變形問題。如果工件存在變形一定會嚴重影響鈦合金薄壁零件加工的整體工藝質量。大部分鈦合金薄壁零件強度較低，在進行加工的時候如果實施反復切割和夾緊，一定會造成變形。相關人員在加工的時候，一定要全面考慮刀具路徑，并采用科學有效的方法，防止一切變形狀況發生。2.3提升零件裝夾方式與具體裝夾措施。在進行鈦合金薄壁零件數控加工的時候，影響其工藝整體質量的重要因素在于零件的方案與裝夾方式。鈦合金薄壁零件的實際強度很低，在進行加工的時候加緊力度很大的話，則造成相關零件產生變形狀況，不利于零件的整體質量與加工準確度。在加工的時候，對于支撐力一定要額外進行增加，從而滿足其實際的強度標準。提升零件的抗壓力和強度是支撐力的另一目的，通常都是在鈦合金薄壁零件強度較弱的位置施加支撐力，然而，夾緊力則不同，它是在強度較大的位置進行施加。只有有效結合這兩者，才能在一定程度上提升鈦合金薄壁零件的加工精度。

3結語

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關鍵詞：數控；加工工藝；標準化；精準化

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.026

0 引言

當今世界正進行著第四次科技革命，科技革命為現代制造帶來了新的方向與挑戰。數控技術的標準化和精準化、數控技術的擁有和普及程度成為衡量一個國家綜合國力和工業現代化水平的重要標志之一[1]。

1 數控加工工藝的特點及流程

（1）數控加工工藝的特點。采用數控加工工藝的處理方法，在具體的操作中對于形狀復雜的零件只需修改其零件的加工程序，可以大量減少工裝數量。在加工過程中，數控加工工藝能使加工質量更為穩定，加工的精準度更高。數控加工工藝不僅可以解決常規的機床型面，還可以加工一些不規則型面，在多品種、小批量生產的情況下，數控加工工藝技術的生產效率更高，其適用性更為廣泛。

（2）數控加工工藝的流程。數控加工工藝需要使用到編程，目前多數采用的是計算機編程，計算機編程是數控加工工藝重要的一環，但是在編程過程中仍需一系列的準備工作和編程后的一些后續工作

2 數控加工工藝標準化方法

數控加工工藝有著其獨特的優點，因而在加工中對其加工工藝的標準化方法進行分析更能提高其在數控機床作業中的效率。目前數控加工工藝標準化的方法有：典型工藝法和成組工藝法。典型工藝法和成組工藝法的適用條件和適用對象不同，具體表現如下：典型工藝法適用于一些相對穩定、批量相對較大的零件，而成組工藝法則在一些小批量和非標準結構的零件上優勢較為明顯。目前在數控加工工藝操作中，約有20%的數控加工工藝標準化操作方法采用典型工藝法，約有80%的加工工藝則采用成組工藝法。

3 數控加工工藝標準化方法分析

（1）零件加工工藝標準化方法分析。零件的結構、特征、尺寸和加工具體要求對零件加工工藝標準有著重要的影響。零件的加工特征有以下幾種類型：形狀特征、材料特征、精度特征、工藝特征和制造資源特征，零件加工的不同特征表現為不同的加工方法和加工要求。

對于不同特征的零件采用的加工工藝標準流程不同，零件加工工序分為續粗類和清角類，續粗的工序主要用于平頂直側類存在凸臺時的零件中，清角的工序主要用于加工具有槽特征的零件中。在零件數控加工工藝標準中零件的整個加工過程中走刀路線、工序工步以及工藝參數等都比較規范，為了具體說明零件數控加工工藝標準中的方法，在此選取了在零件加工工藝中差異較為顯著的兩個加工工序來做相應的對比分析。

1）例子1：平頂直側類零件的加工工藝標準化流程。平頂直側類零件其形狀特征是頂面為直平面，側面為直平面，且頂面與側面垂直，其加工工藝標準化流程為：大開粗全部 光基準外形 偏置光基準平面精加工 偏置光平面 光直身等高精加工。2）例子1：平頂斜側續粗類零件的加工工藝標準化流程。平頂斜側續粗類零件其形狀特征為頂面為直平面，側面為斜平面或者曲面，頂面與側面垂直，有多個形狀相同的凸臺，這類的零件模型則需要采用的是續粗的加工工藝，具體流程為：大開粗全部 續粗 光基準外形 偏置光基準平面精加工 偏置光平面 光陡斜面等高 光直身等高精加工。

可見，對于直側類和斜側類的零件，其加工工藝的標準化最大的區別在于續粗這一環節。

（2）成組零件數控加工工藝標準化方法分析。在具體的加工工藝中需按照這些特點進行加工，采用復合零件法和復合線路法兩種方法進行具體的操作。采用復合路線法的成組零件數控加工工藝過程需要滿足兩個特征：一是加工工藝流程長，二是加工工序差異大，這兩個不同的特征反映了加工工序的規范性。下面以復合路線法為例介紹成組數控零件加工工藝標準。1）加工工序的選取。按粗精加工工序劃分、按不同的加工部位進行劃分和按不同的刀具這三種劃分類型將零件的加工工序劃分為3類[2]。在加工過程的操作中，一般采用由粗到精的加工方式進行層切，因此，成組零件數控工藝的加工工序為：全部開粗 粗加工基準 精加工基準 精加工零件。2）加工方法的選擇。數控加工中的走刀路線是數控加工工藝中的重要環節，加工方法的選擇不僅決定著成組零件表面的加工質量，還對加工時間有著重要的影響作用。因此，成組零件中數控加工的方法選擇就尤為重要，在具體的操作中，是采用粗加工、半精加工、還是精加工還往往受加工材料和加工曲面類型而影響。3）刀具的選擇。目前，數控加工刀具已基本上實現了標準化和系列化刀具材料、刀具類型和刀具幾何參數三個方面決定著數控加工中刀具的選擇。常用的刀具材料有高速鋼、硬質合金鋼和涂層硬質合金鋼等。一般常使用的刀具類型有端銑刀、球頭刀和圓角端銑刀等。針對不同的加工區域可以根據區域的尺寸、位置以及零件的尺寸形狀等要素來選擇合適的刀具。4）工藝參數的設置。工藝參數的設置是決定數控加工工藝是否標準和精準的重要衡量因素。在總結了大量優秀工藝文件的基礎上，對零件的工藝參數設置如下：切削速度，主要與刀具所使用的材料有關，一般隨著刀具材料硬度的增加而增加，考慮到某些材料硬度較小，因此可以適當提高其加工時的切削速度；切削深度，與數控加工過程中所涉及的硬件因素有關，如機床、刀具以及零件的剛度等，其中主要是受數控機床的限制，一般在零件由粗到精的加工工序中，為保證零件的加工精度，切削深度也在不斷減小；進給量，主要與機床的剛度、機床的驅動系統和數控系統有關，一般都是根據實際的經驗值進行合理設置進給量。

數控加工工藝對數控在具體的領域中有著廣泛的應用，對其加工工藝過程中的標準化進行分析有利于提升數控加工工藝的標準度和精準度，這將有利于我國制造業的進一步發展，也將有利于增強我國的工業綜合實力。

參考文獻：

[1]王樹逵，齊濟源.數控加工技術[M].清華大學出版社，2009.

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關鍵詞:鈑金數控加工工藝優化

目前鈑金數控加工工藝技術越來越多地應用數控設備，如激光切割機和數控沖床等，實現了鈑金加工能力的大大提升。鈑金件在質量和生產周期方面有了巨大進步，而基于其加工過程的成本消耗較高，落實到沖壓模具階段無法實現保質基礎上的大型量化，這就需要通過對現有鈑金數控加工工藝應用的升級優化加以解決。

1鈑金數控加工工藝特點概述

鈑金數控加工工藝相對其它加工工藝方式有著其獨有的特點和優勢。鈑金數控加工中應用包括單沖與轉塔兩種沖床類型，基于編程系統對整體加工程序進行全面調控，控制鈑金件進入沖床作自動化加工。在擁有精度高和模具使用通用水平高的基本特點外，還有著其它的優勢特點。尤其在沖切加工工藝中，通過單沖孔加工方式，能夠在一整套沖孔機制中實現圓孔和方孔的沖切，且基于零件沖孔需求確定具體的規格并實現良好的沖切加工。同時，對鈑金件作連續沖裁加工，應用模具重疊，為鈑金零件作孔和切邊加工操作，解決了規格相對較大的鈑金件的沖裁問題。此外，蠶食加工工藝為鈑金件提供大孔徑的加工，應用小圓模具就倒圓角規格要求實現規范化加工操作。

2鈑金數控加工工藝的應用優化策略

2．1開發實現編程自動化，提升數控程序編制效率

鈑金數控加工工藝的突出優勢在于數控程序，其自動化數控方式能夠極大改變傳統的手動編程方式，實現加工過程的自動化，尤其離線編程的使用大大提高了加工的效率與質量。而隨著現代工藝要求的不斷提高，就需要針對加工效率需求進行編程自動化的進一步升級。基于廠家的發展目標和生產實際，開發多樣化與操作性高的編程軟件，以自動化體系為基礎滿足當前行業內廠家生產的操作需求，大大提升數控程序的編制效率和使用效果。可通過三維模型作直接編程，實現對生產過程的材料、成本與加工過程的自動化管理，使得現有的生產管理更加便捷化，生產效率也有了極大提升。

2．2優化加工工藝路線，靈活應用零件套材加工法

現有的鈑金零件加工工藝路線程序仍相對復雜，導致生產效率不高，很難滿足當前行業競爭的實際需求。為此，靈活應用零件套材加工法，針對展開后的規則零件作套材并排加工，應用長方形切邊模具進行零件分離，并同時利用零件微連接點作零件的穩固，保證加工操作的精確性和產品質量。在零件邊角處設置幾個微連接點，保證其寬度在0．25—0．5mm。同時，在切邊模具的選擇上，選擇5mm或7mm寬度的讓位模具，滿足零件的規格特點與需求。套材加工可大大提高沖切加工的整體效率，節約約30%加工時間。對于不規則零件加工，使用的套材加工方式應當基于零件的規格作調整排版，實現現有模具的有效優化，滿足不同規格零件的標準化加工需求。整體加工過程無需進行多次模具更換操作，保證了加工過程的效率性。

2．3創新應用異形模加工，提高加工效率與質量

蠶食加工工藝是目前鈑金加工當中普遍采用的模具加工方式，如零件結構相對特殊，則很容易造成加工過程效率不高且最終產品的外觀品質不足，毛刺問題嚴重，也就很難滿足鈑金件的質量需求。毛刺問題如通過人工操作去除，還會在無法保證產品質量的同時帶來人工安全隱患。為此，創新應用異形模加工，能夠有效解決相應問題。在采用蠶食加工工藝完成基本的零件加工后，針對零件特點開發對應的異形模具，對零件產生的刺邊作毛刺去除。設置滾筋程序作模具使用規范，應用時作模具的打擊頭下壓即可實現去毛刺操作。在操作同時可同時產生小圓角以實現斷面質量的提升。具體的異形模具包括百葉窗和群孔沖切、滾筋等，可針對不同零件的加工需求實現對應的去毛刺操作。異形模具加工對于提高加工效率和減少廢料、費用支出有著巨大效用。

3結語

在鈑金數控加工工藝要求不斷提高的今天，針對鈑金加工工藝作進一步的優化，是滿足廠家競爭發展需求的重要路徑。在數控技術不斷發展的過程中，進一步強化數控系統的智能化和網絡化，并對數控加工的速度、精度進行進一步升級，才能夠追求產品生產效率與質量升級的同時，實現加工制造技術的整體提升，為鈑金加工工藝的革新升級創造基礎條件。

作者:周亞龍 鄭召敏 胡艷平 單位:許繼電氣股份有限公司

參考文獻:

［1］劉強．數控銑加工模具零件工藝優化策略分析［J］．山東工業技術，2016(11):44．

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【關鍵詞】 數控車床 車削加工工藝 工藝分析 車削

一、問題的提出

數控車削加工主要包括工藝分析、程序編制、裝刀、裝工件、對刀、粗加工、半精加工、精加工。而數控車削的工藝分析是數控車削加工順利完成的保障。

數控車削加工工藝是采用數控車床加工零件時所運用的方法和技術手段的總和。其主要內容包括以下幾個方面:

(一)選擇并確定零件的數控車削加工內容;(二)對零件圖紙進行數控車削加工工藝分析;(三)工具、夾具的選擇和調整設計;(四)切削用量選擇;(五)工序、工步的設計;(六)加工軌跡的計算和優化;(七)編制數控加工工藝技術文件。

筆者觀察了很多數控車的技術工人,閱讀了不少關于數控車削加工工藝的文章,發現大部分的使用者采用選擇并確定零件的數控車削加工內容、零件圖分析、夾具和刀具的選擇、切削用量選擇 、劃分工序及擬定加工順序、加工軌跡的計算和優化、編制數控加工工藝技術文件的順序來進行工藝分析。

但是筆者分析了上述的順序之后,發現有點不妥。因為整個零件的工序、工步的設計是工藝分析這一環節中最重要的一部分內容。工序、工步的設計直接關系到能否加工出符合零件形位公差要求的零件。工序、工步的設計不合理將直接導致零件的形位公差達不到要求。換言之就是工序、工步的設計不合理直接導致產生次品。

二、分析問題

目前,數控車床的使用者的操作水平非常高,并且能夠獨立解決很多操作上的難題,但是他們的理論水平不是很高,這是造成工藝分析順序不合理的主要原因。

造成工藝分析順序不合理的另一個原因是企業的工量具設備不足。

三、解決問題

其實分析了工藝分析順序不合理的現象和原因之后,解決問題就非常容易了。需要做的工作只要將對零件的分析順序稍做調整就可以。

筆者認為合理的工藝分析步驟應該是:

(一)選擇并確定零件的數控車削加工內容;(二)對零件圖紙進行數控車削加工工藝分析;(三)工序、工步的設計;(四)工具、夾具的選擇和調整設計;(五)切削用量選擇;

(六)加工軌跡的計算和優化;(七)編制數控加工工藝技術文件。

本文主要對二、三、四、五三個步驟進行詳細的闡述。

(一)零件圖分析

零件圖分析是制定數控車削工藝的首要任務。主要進行尺寸標注方法分析、輪廓幾何要素分析以及精度和技術要求分析。此外還應分析零件結構和加工要求的合理性,選擇工藝基準。

1.選擇基準

零件圖上的尺寸標注方法應適應數控車床的加工特點,以同一基準標注尺寸或直接給出坐標尺寸。這種標注方法既便于編程,又有利于設計基準、工藝基準、測量基準和編程原點的統一。

2.節點坐標計算

在手工編程時,要計算每個節點坐標。在自動編程時要對零件輪廓的所有幾何元素進行定義。

3.精度和技術要求分析

對被加工零件的精度和技術進行分析,是零件工藝性分析的重要內容,只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基礎上,才能正確合理地選擇加工方法、裝夾方式、刀具及切削用量等。

(二)工序、工步的設計

1.工序劃分的原則

在數控車床上加工零件,常用的工序的劃分原則有兩種。

(1)保持精度原則。工序一般要求盡可能地集中,粗、精加工通常會在一次裝夾中全部完成。 為減少熱變形和切削力變形對工件的形狀、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影響,則應將粗、精加工分開進行。

(2)提高生產效率原則。為減少換刀次數,節省換刀時間,提高生產效率,應將需要用同一把刀加工的加工部位都完成后,再換另一把刀來加工其他部位,同時應盡量減少空行程。

2.確定加工順序

制定加工順序一般遵循下列原則 :

(1)先粗后精。按照粗車半精車精車的順序進行,逐步提高加工精度。

(2)先近后遠。離對刀點近的部位先加工,離對刀點遠的部位后加工,以便縮短刀具移動距離,減少空行程時間。此外,先近后遠車削還有利于保持坯件或半成品的剛性,改善其切削條件。

(3)內外交叉。對既有內表面又有外表面需加工的零件,應先進行內外表面的粗加工,后進行內外表面的精加工。

(4)基面先行。用作精基準的表面應優先加工出來,定位基準的表面越精確,裝夾誤差越小。

(三)夾具和刀具的選擇

1.工件的裝夾與定位

數控車削加工中盡可能做到一次裝夾后能加工出全部或大部分代加工表面,盡量減少裝夾次數,以提高加工效率、保證加工精度。對于軸類零件,通常以零件自身的外圓柱面作定位基準;對于套類零件,則以內孔為定位基準。數控車床夾具除了使用通用的三爪自動定心卡盤、四爪卡盤、液壓、電動及氣動夾具外,還有多種通用性較好的專用夾具。實際操作時應合理選擇 。

2.刀具選擇

刀具的使用壽命除與刀具材料相關外,還與刀具的直徑有很大的關系。刀具直徑越大,能承受的切削用量也越大。所以在零件形狀允許的情況下,采用盡可能大的刀具直徑是延長刀具壽命,提高生產率的有效措施。數控車削常用的刀具一般分為3類。即尖形車刀、圓弧形車刀和成型車刀。

(四)切削用量選擇

數控車削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主軸轉速S(或切削速度υ)及進給速度F(或進給量f )。

切削用量的選擇原則,合理選用切削用量對提高數控車床的加工質量至關重要。確定數控車床的切削用量時一定要根據機床說明書中規定的要求,以及刀具的耐用度去選擇,(下轉第90 頁)

(上接第81 頁)也可結合實際經驗采用類比法來確定。一般的選擇原則是:粗車時,首先考慮在機床剛度允許的情況下選擇盡可能大的背吃刀量ap;其次選擇較大的進給量f;最后再根據刀具允許的壽命確定一個合適的切削速度υ。增大背吃刀量可減少走刀次數,提高加工效率,增大進給量有利于斷屑。精車時,應著重考慮如何保證加工質量,并在此基礎上盡量提高加工效率,因此宜選用較小的背吃刀量和進給量,盡可能地提高加工速度。主軸轉速S(r/min )可根據切削速度υ(mm/min)由公式 S=υ1000/πD(D為工件或刀/具直徑 mm)計算得出,也可以查表或根據實踐經驗確定。

三、結 語

數控機床作為一種高效率的設備,欲充分發揮其高性能、高精度和高自動化的特點,除了必須掌握機床的性能、特點及操作方法外,還應在編程前進行詳細的工藝分析和確定合理的加工工藝,以得到最優的加工方案。

參考文獻

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關鍵詞：耐壓薄壁組件；數控加工；余量；超聲波測量

中圖分類號：TH162文獻標志碼：A文章編號：1002-2333（2016）02-0227-02

作者簡介：王祥（1975—），男，高級工程師，研究方向為機制工藝和真空釬焊技術

0引言

耐壓薄壁組件作為某型機載計算機的關鍵結構件，具有重量輕、耐壓強度高、散熱效果好的特點。耐壓薄壁組件在使用過程中，腔體內部受壓，常規使用壓力為1MPa，個別耐壓薄壁組件在正常使用的情況下，出現鼓包現象，局部產生塑性變形，個別甚至局部破裂，通過分析發現部分壁厚不滿足設計要求。耐壓薄壁組件通過真空釬焊焊接形成，通過數控加工保證通道壁厚滿足設計指標0.8-0.10。因此，數控加工工藝是使壁厚滿足設計指標，使耐壓薄壁組件安全可靠不破裂的關鍵。

1組件數控工藝現狀分析

耐壓薄壁組件框體零件上預留了基準面，焊接校平后在精銑時作為找正基準，確定的加工路線為：找平基準面銑削側面找正型腔面基準盤銑表面盤銑背面，保證耐壓通道壁厚0.8mm加工型腔面。通過對采用該工藝進行加工的5件耐壓薄壁組件壁厚測量數據來看，型腔面的壁厚普遍較大，平均壁厚為0.95mm，蓋板面的壁厚普遍偏小，平均壁厚為0.63mm。對同一組件測量數據進行分析，發現不同測量點壁厚相差約0.1～0.2mm，而且部分組件表面與通道傾斜了0.15mm，按照耐壓通道壁厚0.7～0.83mm的要求，5個組件只有兩個合格。對零件和加工過程進行分析，認為主要原因包括：

1）耐壓薄壁組件焊接后變形量為0.5～0.7mm，鉗工校正后的變形量也有0.2～0.3mm。數控加工時以框體外表面定位，不能完全真實地反映內部耐壓通道的位置情況。造成耐壓通道壁厚誤差較大。后續應改進校平方法，將加工前的組件平面度控制在0.1mm以下。

2）測量數據顯示，蓋板面壁厚普遍比型腔面壁厚小。分析主要是在焊接時，焊料會流淌到作為定位找平的4個基準面上，使基準尺寸增加，若以原設計基準尺寸加工，會導致型腔面耐壓通道壁厚增加。后續數控加工時，可以調整基準尺寸，將蓋板面壁厚尺寸0.8mm設置為0.9mm，使得加工后兩面的壁厚保持一致。

2新數控工藝路線的制訂

原數控工藝路線，以預留基準面作為數控基準，未考慮焊接變形及焊料流淌導致的基準增厚，數銑時一次銑削到位，因此造成壁厚尺寸不合格。為了避免粗基準導致的基準偏差，考慮進行基準修正，先將粗基準銑削至精基準，然后測量，通過測量值進行補償找正來修正基準誤差，因此制定新的組件數控工藝路線為：找平側面基準銑削兩側面找正型腔面基準，預留余量盤銑型腔表面預留余量盤銑蓋板面壁厚檢測加工型腔面。同時，由于耐壓薄壁組件焊接后變形量為0.5～0.7mm，如不進行適當校平，銑削均無法滿足要求，數控加工前組件平面度與后續壁厚保證存在一定的關系。

3耐壓薄壁組件加工試驗

3.1耐壓薄壁組件準備

耐壓薄壁組件焊接后總體厚度大于20mm，原校平方法是采用鉗工手工敲擊的辦法進行平面度的校平，校平后平面度大致在0.3mm左右，超出組件最終壁厚公差0.23mm，使后續數控加工來保證壁厚難度加大。鑒于此，對耐壓薄壁組件采用熱校平設備進行熱校平的工藝，熱校平設備工作臺面為300mm×400mm，滿足組件要求，可以整體校平。通過對熱校平耐壓薄壁組面度進行測量，均能達到0.15mm。

3.2耐壓薄壁組件數控加工

在耐壓薄壁組件校平的基礎上，在北一大隈數控加工中心上采用新的組件數控加工工藝進行數控加工試驗。采用平口鉗裝夾，找平側面基準銑削兩側面銑削零件左右外形。平口鉗裝夾，找平4個基準面，預留0.5mm余量加工型腔表面。以銑削的型腔精基準作為蓋板面銑削基準，蓋板面預留0.5mm余量，銑削蓋板面。銑削完成后，用超聲波測厚儀進行蓋板面壁厚的測量，如圖4所示，對測量結果進行記錄。根據測量壁厚結果，對組件重新裝夾找平，將壁厚較大的部位用0.02mm墊片墊高，如圖5所示。以壁厚最薄的地方為零點，壁厚較大的地方高于零點，保證盤銑上表面后，各處厚度接近一致。按照實測值去除余量，如實測值在1.35mm，銑削0.55mm來保證壁厚0.8mm。銑削后再次對壁厚進行測量，測量壁厚在0.76～0.85mm之間，滿足設計要求。蓋板面壁厚合格后，翻面以蓋板面為基準，銑削耐壓薄壁組件型腔面，如圖6所示。精銑完成后，將耐壓薄壁組件取下，對腔體面壁厚進行測量，壁厚尺寸在0.79～0.9mm左右，在設計要求公差內。

3.3耐壓薄壁組件C型件加工

根據新工藝試驗結論，用該工藝路線對14件C型件進行加工，在蓋板面和型腔面均留余量0.5mm，粗銑后用超聲波檢驗實際厚度，按照實際厚度去除余量，保證蓋板面壁厚尺寸接近0.8mm。通過對14件耐壓薄壁組件壁厚測量數據看，同一組件不同點之間的差值減小后，再加工型腔面后，壁厚接近0.8mm。在批量精加工盤銑蓋板面時，實際去除余量是0.3～0.4mm，盤銑后能看到耐壓通道的筋條和通道映射在表面，如圖7所示，檢測壁厚是合格的。分析是因為精銑時余量太小，通道處沒有支撐，有微量變形，形成表面波紋。后續加工時，通過試驗，將精銑余量增加大為1mm，波紋現象消失。同時在加工蓋板面在機床上直接進行壁厚檢測時發現，加工現場電源和機床干擾，使得測厚儀的超聲波形很不穩定，測量困難，而且現場測量需要占用機床的加工時間，不利于提高效率，決定將加工后的零件取下在檢驗室測量并記錄厚度數據。數控加工完成組件用超聲波測厚儀檢驗蓋板面和型腔面的耐壓通道壁厚，每個組件的兩個面各測量9個點，最小壁厚0.71mm，最大壁厚0.89mm。同一組件不同點壁厚差最大為0.15mm。從數據可以看出，型腔面和蓋板面的壁厚接近一致，波動減小，對14件組件的蓋板面和型腔面進行平面度檢驗，全部合格。

4結語

通過對真空釬焊耐壓薄壁組件數控加工工藝進行研究，針對耐壓腔體類零件采用間接基準來保證壁厚的方法，得出需要通過測量后進行修正補償加工才能滿足設計指標，同時對測量方式，加工余量預留參數等方面積累了經驗。通過工藝研究得出耐壓薄壁組件優化工藝，該工藝方法對耐壓型腔類零件加工具有一定的借鑒意義。

參考文獻

［1］王麗潔.典型儀表殼體類零件的數控加工工藝研究[J].機床與液壓，2008(7):63-64,68.

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關鍵詞：圓弧軸；數控車削；加工工藝

1 數控機床

與普通機床相比，數控機床具有以下特點：適應性強、加工質量穩定、生產效率高、加工精度高、工序集中、減輕勞動強度。數控機床能實現多個坐標的聯動，能完成復雜型面的加工。當改變加工零件時，數控機床只需更換零件加工的NC程序。因此，生產準備周期短，有利于機械產品的迅速更新換代。

2 圓弧軸加工

2.1 數控機床選擇

在選擇數控機床時，即要考慮其生產的經濟性，又要考慮其適用性和合理性。數控機床的工作區域尺寸必須與所加工零件的外形輪廓尺寸相適應。選用的數控機床精度應與工序要求的加工精度相適應。選用數控機床應與現有設備條件相適應。即要充分利用現有的設備，又要充分考慮生產的發展方向規模，以及添置新設備的可能性。根據毛坯的材料和類型、零件輪廓形狀復雜程度、尺寸大小、加工精度、工件數量、生產條件等要求，選用經濟型數控車床可達到要求。

2.2 加工路線和加工順序

加工路線的確定原則主要有以下幾點：應能保證零件的加工精度和表面粗糙度的要求，且效率高。應盡量縮短加工路線，既可以減少程序段，又可以減少刀具空程移動時間。應使數值計算簡單，以減少編程工作量。此外，確定加工路線時，還要考慮工件的加工余量和機床、刀具的剛度等情況，確定是一次走刀，還是多次走刀完成加工。

2.3 加工工序編排

在數控機床上加工零件，工序可以比較集中，一次裝夾應盡可能完成全部工序。常用工序劃分原則有：保證精度、提高生產效率。數控加工要求工序應盡可能集中，通常粗、精加工在一次裝夾下完成，為減少熱變形和切削力變形對工件的形狀、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影響，應將粗、精加工分開進行。此時可用不同的刀具進行加工，通常在一次安裝中，不允許將零件的某一部分表面加工完畢后，再加工零件的其他表面。對軸類零件，將待加工面先粗加工，留少量余量再精加工，以保證表面質量要求。對軸上有孔、螺紋加工的工件，應先加工表面而后加工孔、螺紋。

3 圓弧軸加工工藝

3.1 零件圖分析

圖1是某零件的加工工藝圖紙。零件長度為138mm，從右到左依次為：長20mm、公稱直徑為30mm、有2mm的45°倒角的雙頭螺紋；長5mm、公稱直徑為26mm的退刀槽；長10mm的53°錐面；長10mm直徑為36mm的圓柱面；依次相連半徑為15mm的逆弧面、半徑為25mm的順弧面、直徑為50mm的球面和半徑為15mm的順弧面；長5mm、公稱直徑為34mm的槽；長15mm的30°錐面；長10mm、公稱直徑為56mm的圓柱面。該零件表面由圓柱、圓錐、順圓弧、逆圓弧及螺紋等表面組成。其中多個直徑尺寸有較嚴的尺寸精度和表面粗糙度等要求；球面Φ50mm的尺寸公差還兼有控制該球面形狀（線輪廓）誤差的作用。視圖正確，表達直觀、清楚，繪制符合國家標準，尺寸、公差、表面粗糙度以及技術要求的標注齊全、合理。

分析零件圖可知：Φ26-Φ36錐面、Φ30圓柱端面和Φ26圓柱端面表面粗糙度Ra為3.2μm，其余表面粗糙度Ra為6.3μm。零毛坯材料為45#，強度、硬度、塑性等力學性能好，切削性能、熱處理性能等加工工藝性能好，便于加工，能夠滿足使用性能。毛坯下料為Φ60mm×145mm。

3.2 加工方案

經過分析零件的尺寸精度、幾何形狀精度、位置精度和表面粗糙度要求，確定如下加工方法：①對圖樣上給定的幾個精度要求較高的尺寸，因其公差值較小，故編程時不不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。②在輪廓曲線上，有三處為圓弧，其中兩處為既過象限又改變進給方向的輪廓曲線，因此在加工時應該進行機械間隙補償，以保證輪廓曲線的準確性。③為便于裝夾，胚件需在左端，右端面也應先粗車出并鉆好中心孔。采用一夾一頂的方式，毛胚選Φ60mm棒料。④用手動中心鉆鉆孔，再用Φ18的麻花鉆，再用鏜刀粗精加工。⑤外圓表面：粗車―精車。⑥外螺紋：在精車的外圓表面分數次進給加工。

3.3 加工工序

①工序一加工工藝：a.工件伸出三爪自定心卡盤外145mm，找正后夾緊。b.手動車工件右端面。c.打中心孔。d.用活頂尖頂住中心孔，完成一夾一頂裝夾方式。e.用Φ18mm的麻花鉆，再用內鏜刀粗精加工。

②工序二加工工藝：a.調頭裝夾，用93°外圓刀車粗車Φ56×142，外徑留0.5mm精車余量（以下各粗車直徑處均留0.5mm精車余量）。b.粗車Φ30×45外圓。c.粗車Φ36×25外圓。d.用切槽刀車26×5退刀槽，再用切槽刀倒左、右兩端C2角。e.用90°外圓刀車右端圓錐。f.用硬質合金尖刀循環車削右端圓弧輪廓。g.用硬質合金尖刀精刀精車工件所有輪廓。h.用螺紋車刀車M30×2雙頭螺紋。

[參考文獻]

[1]詹華西，編.數控加工與編程.西安：西安電子科技大學出版社，2008.

[2]余英良，編.數控加工編程及操作.北京：高等教育出版社，2007.

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[關鍵詞]數控車；加工工藝；流程

中圖分類號：TG519.1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）14-0251-01

引言

數控車床的應用范圍很廣，它是一種自動化車床，不但能夠很好的完成直線和圓弧插補等高精度工作還可以用于直線圓柱、圓弧和斜線圓柱的部件生產，數控車床在加工的過程中擁有一定的優勢，在加工的過程中可以自動變速，同時數控車床與普通車床相比加工工藝范圍更加廣泛，甚至可以加工高精密度的螺紋。數控車床比普通車床的優勢還在于它不僅可以應用于工業生產還可以在航天航空等高精尖領域中運用。由于數控車的加工過程在加工程序的控制下是自動化的，所以對加工程序的精確度要求很高，不能有絲毫的差錯，否則會導致零件的不合格，這就要求在編寫數控加工程序之前要靈活掌握工藝流程。

1 數控車加工工藝流程

1.1 如何制定加工方案

在制定數控車加工方案的過程中，一般都要遵循幾個原則：

1.1.1 粗加工在先，細加工在后

一般情況下粗加工與細加工要結合來制定方案，粗加工在先，細加工在后，先粗加工可以在短時間內去除掉毛坯的加工余量，但是尤其要注意細加工后與量的均勻性，這樣不但大大的提高了效率還滿足了精加工的質量。粗加工與細加工相結合主要是為了使工程表面沒有缺陷，使零件的質量和尺寸達到精確的標準。但是有一點要注意，為了避免零件表面有劃痕和滯留的刀痕，精加工的最后一刀工序一定要連續完成。

1.1.2 近加工在先，遠加工在后

這樣做的意義是不但能有效地減少空走刀的次數，還可以縮短刀具移動的距離，最終會提高生產效率。

1.1.3 內表面加工在先，外表面加工在后

這樣做的好處是可以減少誤差，在加工的過程中由于刀具剛性和工件剛性不足會產生缺陷，而且在加工的過程中由于振動會造成表面和形狀的精密度不夠，也會產生誤差，這樣先內表面加工后外表面加工就能有效的避免上述情況。

1.1.4 加工程序段最少

這個原則有一大好處是可以縮短編程和檢查的時間，減少走刀次數和路線，有利于提高效率，降低生產成本，增加收益。

1.2 刀削用量

粗加工所遵循的原則：刀削用量要求有大的背吃刀量，還要在保證最佳切削速度的基礎上根據車床動力等限制條件增大進給量。遵循這樣原則的好處也是減少生產時間，提高工作效率。

精加工或半精加工要遵循的原則：在精加工或半精加工時的切削量要參考粗加工后的剩余量來考慮背吃刀量，粗加工之后表面的粗糙程度決定了它的進給量，精加工的切削速度要求高，這樣才能提高加工的質量和經濟效益。

切削用量包括背吃刀量、進給量、切削速度和切削寬度等方面，為了減少工作時間，提高工作效率，增加產品質量就要合理的選擇這幾者之間的參數關系。同時刀具的磨損程度，切削功率的大小、加工質量的好壞都會受到切削用量的影響。舉例說明，如果切削速度提高20%，那么刀具的壽命會因為磨損程度相應的減少50%。一是背刀吃量。按照標準來說，背吃刀量都是有一定的依據的，都是很據刀具的剛度、工件和機床來確定，中等功率車床的背吃刀量是8-10mm，精加工的背吃刀量為0.2-0.4mm，半精加工范圍是0.25-2mm。在進行粗加工時，除非遇到系統剛性不足或是余量較大的情況可以分為幾次進給，否則要盡可能在一次進給時切除。第一次和第二次的背吃刀量要大些，它也有固定的公式：（工件待加工的表面直徑-工件已經加工的表面直徑）/2.二是進給量。進給量其實是一段位移，是工件轉動一周之后車刀沿著進給方向移動的那么一段距離。進給量是數控車切削量的重要參數，進給量是通過每個零件表面的粗糙程度和加工精度并參照機械手冊來確定的。粗加工的進給量依據車床進給機構和刀桿的強度等條件，還要參照背吃刀量對于不同的材料和工件尺寸來選擇。精加工或者半精加工的進給量要根據表面的粗糙要求、何種材料和切削速度來確定。三是切削速度。切削速度就是刀具切削刀上的某一點相對于待加工表面在主動方向上的瞬時速度。切削速度的大小要根據進給量、背吃刀量和刀具耐磨度來衡量。它也有一定的公式，vc=πdn/1000， d表達的是零件待加工部位的直徑，n表達的是主軸轉速，vc表達的是切削速度。四是切削寬度。

1.3 刀具和夾具的選擇

在實際的操作過程中，對刀具的選擇上是有嚴格的要求的，要根據具體情況進行區分。粗加工要選擇強度高和耐用度好的刀具，一般的刀具不符合實際需要，會造成一定的風險；精加工或者半精加工要選擇精度和耐用度稍差的刀具，這樣可以有效的降低成本，較少資源的浪費。夾具的選擇既要有高精度和剛度又要定位基準要正確。

2 結語

隨著社會在進步，經濟快速發展，提高數控車的加工工藝水平至關重要，雖然數控車間的體制、組織結構、生產活動控制和管理技術的研究已取得重大進步，但是還有很多無法滿足工業的實際需求，有的缺乏靈活性和實用性，這些成為了工業生產的主要障礙，所以掌握數控車的工藝流程迫在眉睫，這樣不但會提高工件質量還可以縮短生產時間提高工作效率和經濟效益。

參考文獻

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[2] 沈浩.數控車削中切削用量的多目標優化[J].蘭州理工大學學報，2005，（05）.

[3] 田先亮.數控加工中刀具選擇和切削用量的確定[J].科技資訊，2007，（24）.

[4] 張哲.提高數控加工中心切削效率的途徑[J].工具技術，2004，（12）.

篇9

數控加工（numerical control machining），是指在數控機床上對零件進行加工的一種方法，用數字信息化控制零件加工和刀具移動的加工方法。它是解決零件品種變化多、小批量、外形復雜、零件精度高等問題，也是實現高效率化和自動化加工的有效途徑。因此， 在用數控機床進行機械零件加工時， 要充分考慮工藝設計問題對零件加工質量和生產效率的影響。充分考慮數控加工中的工藝問題， 采取適當的工藝措施， 有效地保證數控機床加工質量， 對充分利用數控機床加工精度高的優勢、提高生產效率具有現實意義。 

2 圖紙分析 

圖紙是加工一個產品的依據，真正的了解圖紙才能為加工產品打下好的基礎，因此要分析圖紙中構成零件輪廓的幾何條件，知道要加工產品的輪廓形狀以及各個方向上的尺寸和精度，判斷利用什么機床加工，并確定獲得尺寸精度的步驟。樣圖上給定的形狀公差和位置公差是保證零件精度的重要根據。加工時，要根據其給定要求確定零件的測量基準和定位基準，或進行一些技術性處理，以便有效的控制零件的形狀和位置精度。 

3 輔助設備分析 

數控加工除了需要數控機床以外，還需要一些輔助的工具，正確選用輔助工具對產品的加工和質量也是非常重要的。 

3.1 夾具的選用 

對于零件的裝夾按照加工的需要可以不需要限制所有自由度，減少裝夾時對工件的變形，同時還要考慮裝夾的速度和效率，對于成批量的工具可以制作專用夾具，以縮短產品的加工周期。 

3.2 刀具選用 

對于數控加工除了機床、夾具，刀具也是非常重要的，合適的刀具才能加工出合格的產品。選取刀具時，要使刀具的尺寸適應加工工件的表面尺寸才算合格。在實際生產中，常采用立銑刀來加工平面零件的周邊輪廓。要選擇硬質合金刀片銑刀來銑削平面；要用高速鋼立銑刀來加工凸臺、凹槽；選取鑲硬質合金刀片的玉米銑刀來加工毛坯表面或粗加工孔；常采用球頭銑刀、環形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工。 

3.3 量具選用 

最終產品合格與否靠量具測量出的尺寸為準，一般情況下采用與加工精度相適應的通用量具，除必要情況使用高精度量具。 

4 加工順序分析 

合適加工路線的制定直接關系到加工的時間、加工質量、加工周期以及企業的效益，因此應做到工序集中、加工路線短和輔助時間短。加工時應遵循：（1）由粗到精的原則， 先進行去除量大的粗加工， 再安排一些局部余量較大的半精加工， 最后精加工；（2）先內后外原則， 即先進行內型腔加工工序，后進行外形加工工 

5 加工參數分析 

切削三大要素包括切削速度、背吃刀量和進給量。合理匹配三大要素來確定切削用量，來達到高質高效的目的。粗加工時，最優先考慮的應該是效率問題。所以在選擇時首先應該考慮選用大的背吃刀量，在其基礎上再次選擇大的進給量，最后在考慮選用高的切削速度。精加工時，主要考慮的因素是其產品質量。因其切削余量小，往往首先考慮采用高的切削速度，然后考慮的是小的背吃量和進給量。 

在確定切削用量的同時，還要考慮切削液的合理使用。特別在精加工過程中，此時的切削屬于高速切削，所以為了切削精度的保證和延長刀具使用壽命，要考慮采用大流量冷卻液或噴霧冷卻，使切削區域的切削熱迅速傳散。 

篇10

關鍵詞:數控 加工 工藝

根據可靠性的定義,數控機床加工工序的可靠度是指該機床在工序規定的條件和時間內加工零件合格的可靠程度,在實際生產中,要提高加工零件的合格率,就要提高上藝規劃方案的可靠性,即在工藝規劃設計中,選用加工工序可靠度高的數控機床。然而,數控機床加工工序的可靠度越高,就意味著由該機床所完成的零件的加工工序的費用也越多,在實際加工工藝規劃設計中,如何根據被加工零件的精度要求,選用不同精度等級的數控機床,使工藝方案的可靠度最大,工藝方案的零件加工費用也最低,兩者同時達到最優值,是在CAPY系統設計中應重點考慮的問題。

工藝方案的可靠度主要取決于兩個因素,一是工藝方案中選定數控機床本身的可靠度,二是工藝方案中各廣義加工工序組合的合理性。操作者的失誤率可以通過對員工的培訓和加強管理來加以控制。

1.數控加工工藝的特點

數控加工工藝具有以下特點:

1)由于在數控機床加工工件時對加工工藝用的是廣義的工序,所以與一般的機床工件加工情況是有區別的,主要在工件的道具使用以及加工錄像和配備都有區別。

2)由于每次加工所需刀具均預調裝于刀庫上,因此,在數控機床上加工工件時刀具配置、安裝和使用均不需中斷加工過程,使加工過程連續。

2)由于各次加工的刀具都預調裝在刀庫上面,故要使加工的過程連續,就需要在數控機床加工工件時安裝以及使用都不需中斷加工過程。

3)較高的加工精度。通常在數控機床上一般一次加工就可達到所要求的精度,不需要分精與粗的加工。

4)工件一次裝夾,能完成多個部位和型面的加工,甚至完成工件的全部加工內容,特別是具有多個動力頭和四軸以上的數控機床。

之所以要求對加工工藝創成規程的工序內容進行詳細制定的要求,并且不能對其隨便改動,是因為數控加工工藝的工序一般相對集中。

2.數控加工工藝的決策規則

數控工藝的創成為CNC加工程序的生成準備了必要的工藝信息,而數控工藝決策規則是數控工藝創成的原理與機制,是表征數控加工工藝CAPP系統的基礎。由于上述數控加工工藝的特點,決定了在創成式CAPP系統中,數控工藝決策不同于普通機床的加工工藝決策,創成式CAPP系統中數控加工工藝決策規則可歸納為下:

1)數控機床能一次完成工件上有精度要求的加工型面、位的加工,因此,建立有關工件型面、位的加工方法鏈與普通機床不同。以銑削為例,如某特征,其型面、位加工方法鏈在普通工藝決策時要分為去余量半精銑精銑,而在數控加工工藝決策中,廣義地標定為數控銑,只是在設計CNC程序中分幾次走刀或更換不同的刀具和切削同量。

2)在數控機床有四個以上的坐標軸以及多個動力頭的情況下,可以通過工件的一次裝夾來實現普通機床需要進行多次裝夾才能完成的任務的加工。故可以依據一次裝夾所能完成的加工的任務,在數控工藝決策時,對工序的內容確定為一道。

3)由于與一般的機床加工相比數控加工時刀具的安裝于配置以及使用時有區別的,故在工藝決策中工步歸并需遵循刀具的使用順序與配置和換刀的情況,把普通機床上所不能歸并的在數控機床上可以歸并成同一工步。

4)數控機床加工工藝決策中的工序排序應符合數控機床工件裝夾的特點和刀具配置、換刀、使用順序等特點。特別是具有多個動力頭和四軸以上的數控機床更是如此。

5)需要對數控工藝工序的內容進行詳細的描述,要遵循工步相近與遵循工序的規則來對待工藝決策,盡量使工序的內容詳盡與簡潔。也就是要詳細制定工藝決策中刀具與機床和切削的參數以及走刀路線自動選擇匹配等規則。

3.加工工藝創成模型

數控加工工藝創成模型(圖1、2)的建立包含:

1)要讓系統得知零件產品的目標情況需要創建一個任務接受器,能完整的對所處理的對象特征進行描述。

2)對零件知識庫的設計主要為了了解與區別于所要處理的各種零件的知識庫。

3)對工藝知識庫的創建主要是關于進行零件加工工藝時所需達到的約束條件。

4)設計一個能不斷獲取和更新零件知識庫和工藝知識庫中內容的接收編輯器。

5)采用基于零件特征型面的數控加工方法建立數控加工基元CNC-ME,該基元是以零件特征為核心的有關特征數控加工信息的實體,是數控加工過程的基本指令,是通過數控加工工藝規則中的數控加工方法、工藝參數與零件特征對應關系匹配形成的。當零件確定后,以組成零件的各特征元素為關鍵字去搜索相應的知識庫,獲得最佳的加工工藝方案。

6)建立數控加工基元CNC-ME與制造資源的關系模型,使CNC-ME與制造資源的匹配,產生數控加工工藝基元CNC-WE。

4.數控加工工藝創成過程

數控工藝創成過程分為“正向離散”和“反向集中”、“工藝路線生成”三個階段。

1)正向離散過程就是將零件分解成各特征要素的階段,通過掃描零件特征信息庫,判斷特征類型,讀取特征參數,并與數控工藝規則中各特征的數控加工方法進行匹配并優化,確定各特征的數控加工方法即(CNC-ME)。

2)反向集中是各數控加工基元CNC-ME根據數據加工的特點歸并而形成的工步、工序直到生成數控加工工藝過程的階段。在各特征數控加工方法確定后,根據數控機床的加工精度、裝夾方法、加工順序、刀具配置與換刀順序等情況以及工藝決策上的普通規則(如先主后次,先面后孔等)進行數控加工工序、工步的歸并與排序,得到粗略的數控加工工藝過程;根據特征的數控加工方法,利用CNC-ME與數控制造資源的關系模型通過掃描數控機床的能力庫,并根據數控車間、數控機床技術參數和零件的總體信息,合理選取數控機床;根據各特征參數,再次對設計的工藝流程進行歸并排序,選取加工所需的工裝夾具、刀具、量具等工藝裝備,創成數控加工工藝流程。最后選取各種刀具的切削參數、工藝參數和走刀路線,形成CNC加工程序。

3)工藝路線生成與工序的優先級和使用的刀具類型有關。首先根據加工工序順序的特征信息,在知識庫中選取與之相匹配的刀具和相應的切削參數、編號。確定每道工序或工步的優先級,利用搜索、排序等方法擬定工藝路線。具體安排中,應先確定加工階段,在劃分了加工階段后,就可以進行加工類型的選擇,通過插入運算將它們依次插到各階段相應的位置上。在確定加工路線時,一定要對最短路徑方法和系統提供的宏指令編程法綜合考慮。特別是在進行批量生產或大型模具制造時,一定要采用最短路徑法生成工藝路線,這樣雖然在編程上比采用宏指令技術要麻煩點,但卻能最大限度地發揮數控機床的效率,縮短制造周期,提高生產率。

5.基于加工中心的數控加工工藝

5.1加工零件合理選擇

采用加工中心加工零件的目的是提高并穩定加工質量,較大幅度地提高勞動生產率,改善生產管理及工藝管理方式,最終獲得顯著的經濟效益,但不是所有的零件都適合采用加工中心完成加工。加工中心主要適宜加工結構復雜、工序長、精度要求高、工藝內容豐富、可加工性差,且采用普通機床加工時間長、工藝裝備多、工藝流程長、效率低并需多次裝夾和調整才能完成的零件。工序單一或簡單、不能充分發揮加工中心自動換刀功能的零件,以及加工時間較長、刀具用量少的零件則不宜采用加工中心加工。

5.2加工工藝路線的優化

加工中心加工零件的工藝路線是工藝設計的主要內容,它對加工中心的使用效率、加工精度、刀具數量和經濟性等問題有著直接的影響。在保證加工精度和最大限度地提高生產率的前提下,設計加工中心的加工工藝方案時,應盡量做到工序集中、工藝路線最短、空行程和其他輔助時間最少,具體如下:

(1)要盡可能通過完成各個可以加工的表面來對輔助的時間進行縮短,工件裝夾的次數進行縮減,主要針對一次定位裝夾中。

(2)解決好傳統加工與數控加工的合理銜接,盡量在普通機床上完成大切削量粗加工,以提高數控機床的利用率和刀具壽命。

(3)加工中心換刀時間一般較長相對工作臺的回轉的時間,為了減少空城時間以及換刀的次數,如果對工件沒有特別的要求,通常對加工順序是按刀具來劃分的,也就是用同一把刀具加工完所有能加工的部位后,再使用下一把刀。

(4)對于位置精度要求不高的孔系加工,可按加工路線最短的原則安排孔的加工順序;但對于位置精度要求較高的孔系加工,為避免反向間隙對孔的位置精度的影響,則要慎重考慮。

6.結語

CAPP系統在推進企業生產中工藝標準化和自動化方面起著不可估量的作用,日趨完善。但要充分發揮CAPP系統和數控機床的效率,高素質、經驗豐富的一線操作員和工藝技術人員是必不可少的。

機床加工過程中的誤差因素很多,提高機床加工精度有很強的實踐性,它和實際生產條件及生產工藝有很大關系。要想生產出精度很高的產品比較困難,這需要工藝人員不斷嘗試,通過積累每次工藝數據,來驗證自己的設計數據,并在以后的設計中予以更正。

參數文獻:

[1] 李冶均等.計算機輔助工藝設計―CAPP.成都:成都科技大學出版社,2008.

[2] 機床數控技術翻譯組譯.機床數控技術.北京:機械工業出版社,2007.

[3] 胡 偉等.CAPP系統的設計和執行方案研究.機械工藝師,2008