浅析数控加工工艺路线的制订

　　摘要：数控加工工艺的制订，首先要制订工件的加工工艺路线，再确定每一个工序的工序尺寸、所用数控设备和工艺设备以及切削参数和加工工时定额的确定等。对于数控加工工艺路线的制订，本人经过多年来的数控加工生产的实践，现就对数控加工的路线的制订进行探讨。

　　关键词：数控加工工艺；工艺路线；制订

　　数控加工工艺路线的制订是零件数控加工的总体布局，主要任务是确定各个加工表面的加工方法和加工方案，以及各个表面的加工顺序和整个工艺过程中工序数目的多少等。同时还必须保证零件的工艺路线正确，加工顺序的合理安排和加工工序与普通工序的衔接等。

　　1 零件的表面加工方法和加工方案的选择

　　1）零件的表面加工方法的选择

　　数控机床与普通机床加工比较，加工工序更集中，所以在拟定工艺路线时，首先要确定各个表面的加工方法和加工方案。表面加工方法和方案的选择，应满足零件加工的质量、生产率和经济性等方面的。同时表面加工方法的选择，还要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。

　　2）加工方案的选择，

　　加工方案可分为以下几种：根据装夹定位、根据刀具划分、根据粗、精加工划分。根据装夹定位的方法一般用于加工内容不多的工件，是将加工部件分为几个部分，每道工序加工一部分。根据刀具划分是为了减少换刀的次数采用刀具集中的原则，在一次装夹中用一把刀完成全部的加工。根据粗、精加工划分，主要是对于易产生加工变形的零件，考虑到工件的加工精度，变形等因素，需对工件进行先粗后精的加工顺序。

　　2 零件表面加工顺序的确定

　　为确定各表面的加工顺序和工序的数目，应根据工件的机构和毛坯状况，选择工件的定位和安装方式，保证工件刚性不破坏，减少变形。

　　1）上道工序加工不能影响下道工序的定位和装夹

　　2）先加工工件的内腔后加工工件的外轮廓

　　3）减少重复定位和换刀次数

　　4）在一次安装中，先加工对工件刚性破坏小的工序

　　3 零件的数控加工工序和加工路线的设计

　　加工程序对于零件的加工是至关重要的，数控加工的工序设计和加工路线，就是为了制订零件的加工程序，必须强化工艺规程，选择合理的加工路线，优化程序编制。

　　1）确定数控加工路线的原则

　　加工工艺过程划分原则，为保证质量要求较高的零件，工艺过程应分阶段进行施工。加工工艺过程一般可以分为：1.粗加工：主要是切除各加工表面上的大部分加工余量，使毛坯在形状和尺寸上尽量接近成品。故在此阶段中应尽可能提高生产率。2.半精加工：完成一些次要表面的加工，并为主要表面的精加工作好准备。3.精加工阶段：保证各主要表面达到规定的质量要求。数控加工一般要求刀具沿零件的轮廓，一次连续加工完成，减少在工件表面的接刀痕迹，提高加工质量。工艺过程分阶段的主要原因是：1.保证加工质量。工件粗加工时切除金属较多，产生较大的切削力和切削热，同时也需要较大的夹紧力，而且粗加工后内应力要重新分布。在这些力和热的作用下，工件会发生较大的变形。如果不分阶段的连续进行粗精加工，就无法避免上述原因所引起的加工误差。加工过程划分阶段后，粗加工造成的加工误差，通过半精加工和精加工即可得到纠正，并逐步提高了零件的加工精度和降低了表面粗糙度，保证了零件加工质量的要求。

　　2）加工路线的确定的原则

　　1.在确定加工路线时，应考虑缩短行程，同时缩短刀具的空行程。合理的选择起刀点，合理安排空路线，提高生产效率。

　　2.在安排加工路线时，同时兼顾工序集中原则。工序集中是指零件的加工集中在少数工序内就能完成，减少了工序数目，缩短了工艺路线，从而简化了生产计划和生产组织工作。减少工件安装次数，不仅缩短了辅助时间，而且由于一次安装加工较多的表面，也易于保证这些表面的相对位置精度。有条件的可采用复合刀具。

　　3.要选择工件在加工后变形小的加工路线。对于细长零件或薄板零件应该采用多次走刀或应用对称去除法安排加工路线，到达最终的尺寸。

　　4.零件加工一般多从精基准的加工开始，然后以精基准定位加工其他主、次要表面。

　　5.合理设计刀具的切入与切出的方向，采用刀具沿工件的切线方向进刀，避免刀具在轮廓上留下刀具痕迹，避免沿零件轮廓的法线方向切入、切出。同时采用单向定位，减少传动系统反向间隙定位误差。

　　6、合理选择铣刀的顺铣和逆铣加工方式，由于数控机床采用的滚珠丝杠传动，运动间隙很小，所以顺铣比逆铣优点多。

　　7.对于多次重复加工的零件，把加工循环的动作可编写子程序，由主程序调入，不仅简化了编程工作量，还可以缩短程序长度。

　　8.对于孔的加工，要特别注意安排各孔的加工顺序和加工路线，减少刀具的空行程路线。同时，若安排路线不当，就可能带入坐标轴的方向间隙，增大定位误差，影响孔系的位置精度。

　　9.对于主轴箱孔系的加工，如机床有重复定位误差，可采用一次定位，通过顺序换刀、顺序加工完成同一轴线的各种不同直径尺寸的孔，在加工其他坐标位置的孔，保证和提高这类孔加工工件的同轴度、垂直度、平行度。

　　10.为了缩短工件在车间内的运输距离，避免工件的往返流动，加工顺序应考虑车间设备的布置情况。

　　4 数控加工工序与普通工序的衔接

　　由于数控加工工序前后都穿插有普通的加工工序，就必须掌握清楚数控加工工序与普通加工工序的技术要求，建立各个工序的相互状态要求，如加工余量的预留，留多少；定位面和孔的精度要求和形位公差的要求，对校形工序的技术要求，毛坯的热处理等，各个工序都必须前后考虑。这样才能完成整个零件的加工，才能加工出合格的零件。

　　结束语

　　数控加工工艺路线的制订，是灵活多变的。在加工工程中，只要能够遵循工艺路线制订原则，就能正确的制订出零件的加工路线，从而提高机械加工精度，完成零件的加工，达到零件所需要各项要求。

　　参考文献

　　[1].詹华西《数控加工与编程》西安电子科技大学出版社2004年

　　[2].余英良《数控加工编程及操作》高等教育出版社2005年

　　[3].李华《机械制造技术》高等教育出版社2006年

　　[4].朱淑萍《机械加工工艺及设备》机械工业出版社2002年

　　[5].陈子银，徐鲲鹏《数控加工技术》北京理工大学出版社2006年

　　谢万英