數(shù)控加工技術(shù)的工藝設(shè)計(jì)探討

葉繼軍

摘 ?要：隨著數(shù)控加工工藝的不斷改進(jìn)，零件在數(shù)控機(jī)床的加工效率越來越高，同時(shí)質(zhì)量也越來越好。生產(chǎn)質(zhì)量合格的產(chǎn)品需要具備合理的加工路線、合適的生產(chǎn)設(shè)備和齊全的切削要素，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中需要嚴(yán)格審核，確保整個(gè)加工過程合理和順利，進(jìn)而提升生產(chǎn)效率。基于此，該文主要對(duì)數(shù)控加工技術(shù)的工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工技術(shù) ?工藝設(shè)計(jì) ?探討

中圖分類號(hào)：TG659 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）10（c）-0058-02

當(dāng)前，在數(shù)控機(jī)床加工零件的過程中，依然存在加工失誤的現(xiàn)象。這反映出數(shù)控編程不夠全面和數(shù)控加工工藝不完善的問題。為了保證數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率和編程效率，這就需要相關(guān)人員對(duì)數(shù)控加工工藝進(jìn)行改進(jìn)和分析，保證生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)能夠合理，進(jìn)而從根本上降低生產(chǎn)成本。

1 ?數(shù)控機(jī)床加工工藝的特征

根據(jù)零件加工企業(yè)多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)分析得出：出現(xiàn)數(shù)控加工失誤的主要原因是工藝技術(shù)不合理和計(jì)算機(jī)編程不夠全面。因此，在進(jìn)行加工工藝設(shè)計(jì)的過程中，科研人員需要注重?cái)?shù)控加工的整體細(xì)節(jié)和加工工藝設(shè)計(jì)。同時(shí)，由于數(shù)控加工工藝具有工藝技術(shù)綜合性強(qiáng)等特點(diǎn)，所以在設(shè)計(jì)過程中需要充分考慮數(shù)控加工的每一個(gè)細(xì)節(jié)。與此同時(shí)，數(shù)控加工的內(nèi)容較為復(fù)雜，必須保證每一個(gè)環(huán)節(jié)都要做好，這樣才能將多個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工的高效進(jìn)行。數(shù)控加工的綜合性主要是指在數(shù)控加工過程中，需要使用多種工具，例如鉸、銑、攻絲等，同時(shí)還需要運(yùn)用各種工具將數(shù)控各工序整合在一起，減少零件和工具的使用。除此之外，數(shù)控加工生產(chǎn)之前還需要完成程序的編制，為生產(chǎn)做好技術(shù)支撐，確保能夠細(xì)致深入地分析出現(xiàn)的問題，不斷地對(duì)數(shù)控加工設(shè)計(jì)進(jìn)行完善。

2 ?數(shù)控加工技術(shù)的流程

2.1 數(shù)控加工生產(chǎn)前的準(zhǔn)備工作

根據(jù)加工零件選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)控加工工藝，如圖1所示。對(duì)于工藝要求較高的零件，傳統(tǒng)機(jī)床無法完成的，我們需要首先考慮數(shù)控加工。例如：（1）精確度較高的回轉(zhuǎn)體零件。（2）表面光滑度要求較高的零件。（3）造型復(fù)雜的零件。（4）帶有螺紋的回轉(zhuǎn)體零件。需要注意的是在生產(chǎn)車削困難和車削加工不穩(wěn)定零件過程中，技術(shù)人員需要對(duì)零件的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行工藝分析。通常情況下，首先要審核零件構(gòu)圖中幾何元素是否完全，因?yàn)樵谶M(jìn)行數(shù)控編程的過程中需要對(duì)零件外形中幾何元素進(jìn)行手工編程，并且還要計(jì)算出每個(gè)端點(diǎn)的坐標(biāo)，如果幾何元素缺失，會(huì)直接導(dǎo)致編程無法進(jìn)行。其次，審核定位基準(zhǔn)的可靠性，數(shù)控加工的基礎(chǔ)是基準(zhǔn)定位，如果定位不準(zhǔn)確很可能造成安裝不協(xié)調(diào)。因此在加工之前選擇一個(gè)零件自身的孔洞作為基準(zhǔn)孔。再次，審查零件設(shè)計(jì)圖中各個(gè)部分的尺寸標(biāo)注方法能否適應(yīng)數(shù)控加工。根據(jù)數(shù)控加工的特性，通常情況下會(huì)選擇同一坐標(biāo)尺寸。由于零件設(shè)計(jì)者在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮諸多因素，因此在設(shè)計(jì)過程中通常會(huì)采用不同的標(biāo)注方法，這樣一來提高了數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)的難度。最后，審核零件的尺寸公差和設(shè)計(jì)要求的加工精度，確保數(shù)控的準(zhǔn)確性。但是在加工過程中，對(duì)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(shù)控加工技術(shù)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(shù)劃分工序。零工加工順序的分配原則是：（1）同一把刀連續(xù)加工原則。（2）先粗后精的原則。（3）先近后遠(yuǎn)的原則。（4）基面先行的原則。（5）內(nèi)外交叉的原則。根據(jù)零件設(shè)計(jì)圖合適的加工路線，首先根據(jù)設(shè)定的工序確定各個(gè)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(xì)長(zhǎng)工件以及薄壁工件時(shí)，采用多次走刀的方法完成。同時(shí)還要注意安排好加工路線，選擇準(zhǔn)確的切入點(diǎn)。

2.2 加工方法的選擇

根據(jù)零件設(shè)計(jì)要求選擇合適的加工方法，當(dāng)前加工同一級(jí)別精度的加工方法有許多，因此在選擇加工方法時(shí)，需要對(duì)零件的各種參數(shù)進(jìn)行充分考慮。加工余量的選擇，選擇順序按照以下原則進(jìn)行：（1）采用最小的加工余量原則，確保加工高效進(jìn)行。（2）預(yù)留足夠的加工余量特別是在成型階段。選擇加工方案。對(duì)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(shí)現(xiàn)。選擇加工方案是根據(jù)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(shù)控機(jī)床類型

不同要求的零件需要選擇不同的數(shù)控機(jī)床來進(jìn)行加工。數(shù)控機(jī)床與傳統(tǒng)的機(jī)床相比，能夠更快地加工外形復(fù)雜的零件。數(shù)控機(jī)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(shí)對(duì)于外形復(fù)雜的平面或零件內(nèi)外腔也能夠進(jìn)行加工。數(shù)控臥式膛銑床適于加工各種復(fù)雜的箱體類零件、泵體、閥體、殼體等零件。多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的臥式加工中心還可用于加工各種復(fù)雜的曲線、葉輪、模具等零件。

2.4 確定換刀點(diǎn)和對(duì)刀點(diǎn)

加工工件的第一項(xiàng)工作是確定對(duì)刀點(diǎn)，選擇合適的對(duì)刀點(diǎn)能夠節(jié)約大量的加工時(shí)間，同時(shí)還能減少數(shù)控機(jī)床的磨損。在編程過程中，刀具在移動(dòng)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(duì)刀點(diǎn)是程序設(shè)置加工的原點(diǎn)。在選擇程序原點(diǎn)時(shí)需要考慮對(duì)刀誤差小、編程簡(jiǎn)單、加工方便可靠等因素。而多刀加工在進(jìn)行編程時(shí)需要選擇合適的換刀位置，太近會(huì)造成刀具移動(dòng)產(chǎn)生碰撞，太遠(yuǎn)也容易造成生產(chǎn)效率低。

2.5 數(shù)控加工工藝的主要技術(shù)文件編程

數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容是編寫數(shù)控加工技術(shù)程序，它是數(shù)控加工必須具備的工作程序，在使用數(shù)控機(jī)床對(duì)零件加工的過程中，首先是對(duì)加工零件進(jìn)行必要的工藝分析，以此作為確定數(shù)控機(jī)床類型、加工順序和裝夾方法選擇的依據(jù)，然后按照零件設(shè)計(jì)要求確定數(shù)控機(jī)床的指令代碼和程序格式，將刀具的位移、運(yùn)動(dòng)軌跡、輔助動(dòng)作和各種參數(shù)編寫成加工程序輸入到數(shù)控裝置中，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行工作。

3 ?結(jié)語

總而言之，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入快車道，數(shù)控機(jī)床的工藝也在不斷地進(jìn)行革新。數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)者根據(jù)我國(guó)當(dāng)前數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)現(xiàn)狀，確定了與我國(guó)國(guó)情相適應(yīng)的數(shù)控加工工藝原則，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)所需要的各種條件，通過對(duì)多個(gè)方案的對(duì)比和分析，從中選擇出合適的方案，旨在發(fā)揮出數(shù)控加工的優(yōu)勢(shì)，從而帶動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

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