徐剛

【摘要】：數(shù)控車削加工工藝是目前數(shù)控機(jī)床這種高效率設(shè)備必須重視的一個(gè)首要問(wèn)題，本文根據(jù)數(shù)控加工的基本特點(diǎn)分析了數(shù)控加工工藝的基本內(nèi)容。并且有針對(duì)性的提出了在數(shù)控加工工藝的設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)掌握的要點(diǎn)，并對(duì)數(shù)控車削加工工藝進(jìn)行了具體的分析，并提出了科學(xué)合理的改進(jìn)建議。

【關(guān)鍵詞】： 數(shù)控加工 工藝設(shè)計(jì) 分析 改進(jìn)建議

【中圖分類號(hào)】TG659

數(shù)控加工根據(jù)零件圖樣及工藝要求等原始條件，編制零件數(shù)控加工程序，并輸入到數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)，以控制數(shù)控機(jī)床中刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而完成零件的加工。數(shù)控加工的原理是通過(guò)把數(shù)字化了的刀具移動(dòng)軌跡信息（通常指CNC加工程序），傳入數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置，經(jīng)過(guò)譯碼、運(yùn)算，指揮執(zhí)行機(jī)構(gòu)（伺服電機(jī)帶動(dòng)的主軸和工作臺(tái)）控制刀具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而加工出符合編程設(shè)計(jì)要求的零件。數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)相似，也是需要遵循以下步驟：分析零件、確定毛坯、設(shè)計(jì)工藝過(guò)程、工序設(shè)計(jì)以及填寫工藝文件等。

數(shù)控加工工藝是采用數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)所運(yùn)用各種方法和技術(shù)手段的總和，應(yīng)用于整個(gè)數(shù)控加工工藝過(guò)程。數(shù)控加工工藝是伴隨著數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生、發(fā)展而逐步完善起來(lái)的一種應(yīng)用技術(shù)，它是人們大量數(shù)控加工實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。數(shù)控車削加工工藝科學(xué)的分析是保障數(shù)控車削加工零件順利完成的前提條件，分析的內(nèi)容包括切削用量及確定零件的選擇、設(shè)計(jì)工序及工步、優(yōu)化并計(jì)算加工的軌跡、圖紙的加工工藝分析、選擇設(shè)計(jì)工具及夾具、加工工藝技術(shù)文件的編制。本文就數(shù)控車削加工工藝進(jìn)行了具體的分析，并提出了科學(xué)合理的改進(jìn)建議。

一、數(shù)控加工工藝的內(nèi)容：

（1） 選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的零件及內(nèi)容；

（2） 對(duì)零件圖紙進(jìn)行數(shù)控加工的工藝分析；

（3） 數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)；

（4） 對(duì)零件圖紙的數(shù)學(xué)處理；

（5） 編寫加工程序單；

（6） 按程序單制作控制介質(zhì)；

（7） 程序的校驗(yàn)與修改；

（8） 首件試加工與現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題處理；

（9） 數(shù)控加工工藝文件的定型與歸檔。

二、數(shù)控加工工藝具體的分析

包括內(nèi)容：產(chǎn)品的零件圖樣分析和結(jié)構(gòu)工藝性分析兩部分。

（1） 零件圖樣分析

①零件圖上尺寸標(biāo)注方法應(yīng)適應(yīng)數(shù)控加工的特點(diǎn)；②分析被加工零件的設(shè)計(jì)圖紙 ；③構(gòu)成零件輪廓的幾何元素（點(diǎn)、線、面）的條件（如相切、相交、垂直和平行等），是數(shù)控編程的重要依據(jù)。

（2） 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析

①零件的內(nèi)腔與外形應(yīng)盡量采用統(tǒng)一的幾何類型和尺寸；②內(nèi)槽圓角的大小決定著刀具直徑的大小，所以內(nèi)槽圓角半徑不應(yīng)太??； ③零件銑槽底平面時(shí)，槽底圓角半徑r不要過(guò)大； ④應(yīng)盡可能在一次裝夾中完成所有能加工表面的加工，為此要選擇便于各個(gè)表面都能加工的定位方式；若需要二次裝夾，應(yīng)采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。

三、數(shù)控加工的工藝路線設(shè)計(jì)

數(shù)控加工的工藝路線設(shè)計(jì)與普通機(jī)床加工的常規(guī)工藝路線擬定的區(qū)別主要在于它僅是幾道數(shù)控加工工藝過(guò)程的概括，而不是指從毛坯到成品的整個(gè)工藝過(guò)程，而且要兼顧常規(guī)工序的安排，使之與整個(gè)工藝過(guò)程協(xié)調(diào)吻合。

1、工序的科學(xué)劃分

保持精度原則和提高生產(chǎn)效率原則是數(shù)控機(jī)床加工時(shí)的兩種劃分原則。保持精度也就是工序要盡量集中，粗、細(xì)在完成過(guò)程中應(yīng)該分開進(jìn)行，這樣就會(huì)降低熱及切削刀變形對(duì)工件的位置、尺寸精度等得影響，保證工件的形狀要求；提高生產(chǎn)效率的原則，也就是在操作過(guò)程中提高成功率，減少換刀次數(shù)，節(jié)省時(shí)間，也應(yīng)該減少空行程。

（1）劃分方法 ：①按安裝次數(shù)劃分工序； ②按所用刀具劃分工序； ③按粗、精加工劃分工序；④按加工部位劃分工序 。

（2） 加工順序的安排

①盡量使工件的裝夾次數(shù)、工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)、刀具更換次數(shù)及所有空行程時(shí)間減至最少，提高加工精度和生產(chǎn)率；②先內(nèi)后外原則；③精度要求較高的主要表面的粗加工應(yīng)安排在次要表面粗加工之前；大表面加工時(shí)，一般也需先加工大表面；④在同—次安裝中進(jìn)行的多個(gè)工步，應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞較小的工步；⑤在保證加工質(zhì)量的前提下，可將粗加工和半精加工合為一道工序；⑥加工中容易損傷的表面（如螺紋等），應(yīng)放在加工路線的后面。

數(shù)控加工工藝與普通加工工藝的區(qū)別及特點(diǎn)

由于數(shù)控加工采用了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床，使得數(shù)控加工具有加工自動(dòng)化程度高、精度高、質(zhì)量穩(wěn)定、生成效率高、周期短、設(shè)備使用費(fèi)用高等特點(diǎn)。在數(shù)控加工工藝上也與普通加工工藝具有一定的差異。普通加工工藝：許多具體工藝問(wèn)題，如工步的劃分與安排、刀具的幾何形狀與尺寸、走刀路線、加工余量、切削用量等，在很大程度上由操作人員根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣自行考慮和決定，一般無(wú)須工藝人員在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)進(jìn)行過(guò)多的規(guī)定，零件的尺寸精度也可由試切保證

2、 數(shù)控加工工藝現(xiàn)存的問(wèn)題

（1）數(shù)控加工操作人員的理論水平受限，從事多年的數(shù)控加工人員積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但目前科技及各方面的飛速發(fā)展，操作者的理論知識(shí)水平并沒(méi)有完全適應(yīng)整個(gè)社會(huì)的發(fā)展水平。因此，導(dǎo)致了一些新技術(shù)沒(méi)能及時(shí)的運(yùn)用到實(shí)踐中去，這樣也就是阻礙了我國(guó)整個(gè)數(shù)控領(lǐng)域的發(fā)展水平。

（2）數(shù)控企業(yè)的投資相對(duì)不足影響加工工藝的發(fā)展，在我國(guó)很多數(shù)控加工企業(yè)為了得到更多的利潤(rùn)，投入的就相對(duì)不足，工量具的設(shè)備不足也導(dǎo)致了在實(shí)際操作中的障礙出現(xiàn)，在加工的工程中出現(xiàn)問(wèn)題零件，沒(méi)有合適的工具而不能及時(shí)的補(bǔ)救零件，降低了工作的效率。

3、具體的改進(jìn)措施

（1）企業(yè)加大對(duì)現(xiàn)有技術(shù)人員的培訓(xùn)力度，制定出具體的進(jìn)修計(jì)劃，大力培養(yǎng)在職技術(shù)人員的理論水平，從而提高工作效率；同時(shí)積極引進(jìn)高學(xué)歷技術(shù)人員，通過(guò)他們先進(jìn)的理念及時(shí)的對(duì)現(xiàn)有的數(shù)控車削加工工藝進(jìn)行科學(xué)的分析調(diào)整，使數(shù)控車削加工工藝適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，不落后于其他企業(yè)或國(guó)家。

（2）企業(yè)高管要把眼光放遠(yuǎn)，加大投資力度，保證企業(yè)的順利發(fā)展。只要堅(jiān)持原則，投入越多回報(bào)越大，這是一個(gè)正常的發(fā)展規(guī)律，運(yùn)用科學(xué)、先進(jìn)的理論進(jìn)行數(shù)控車削的加工工藝分析，與實(shí)際的操作結(jié)合起來(lái)，肯定會(huì)為企業(yè)帶來(lái)更多的效益。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)正不斷采用計(jì)算機(jī)、控制理論等領(lǐng)域的最新技術(shù)成就，使其朝著高速化、高精化、復(fù)合化、智能化、高柔性化及信息網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展。整體數(shù)控加工技術(shù)向著CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 康戰(zhàn)，聶鳳明，劉勁松，等.單點(diǎn)金剛石精密數(shù)控車削加工技術(shù)及發(fā)展前景分析[J].光學(xué)技術(shù)，2010，2.

[2]羅春華，劉海明.數(shù)控加工工藝簡(jiǎn)明教程，北京理工大學(xué)出版社，2007，3

[3] 周國(guó)柱，王文平.數(shù)控車削自動(dòng)編程中的工藝路線自動(dòng)生成[J].中國(guó)機(jī)械工程，1995，01.