浅议数控加工过程工艺方案优化设置和研究

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1、浅议数控加工过程工艺方案优化设置和研究　　摘要：数控加工，是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，数控机床加工与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，但也发生了明显的变化。关键词：数控加工；工艺方案中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：引言数控加工过程工艺方案的优化设置直接影响工件的加工质量及生产效率。下面以两类数控加工工艺方案设置的过程加以分析说明。一、数控车削加工工艺方案的优化设置7车削加工一般适用于盘类、轴类及套筒类零件的加工，车削工序包括车外圆和钻孔、镗孔、端面、车螺纹和切槽等。数控加工工艺编制的原则通常是工件一次性装夹，多道工序同时完成，尽可能减少工件的装夹次数。对于

2、轴类零件的加工，首先，应根据毛坯的直径以及零件图样所要求的表面粗糙度选择适当的主轴转速，当直径小或零件表面粗糙度要求低时，主轴转速应当高些，相反则低。当毛坯直径较小而长度较长时，还需钻中心孔，顶持工件；其次，根据刀具的强度和零件表面粗糙度要求以及毛坯材料的硬度选择刀具和背吃刀量及切削速度，无特殊要求时，在车削过程中加切削液；再次，根据零件的尺寸精度和形位公差要求选择合理走刀路线，一般情况下，按先粗车后精车，先端面后外圆，先外形后内形的切削顺序进行，用一把刀具尽可能加工到它在该零件工艺要求所能加工的极限范围，再换下一把刀具。另外，对于薄壁类、套筒形零件的加工，应先加工内孔后加工外形，因为若按常

3、规先加工外形，会造成工件壁更薄，在加工内孔时会产生很大的振动波纹。二、数控铣削加工工艺方案的优化设置7铣削加工一般适用于箱体类零件的加工，数控铣削加工一般包括型腔内、外形的加工和型腔底面或外轮廓平面孔系的加工。数控铣削和数控车削工艺编制原则基本相同。数控工艺分析主要从加工精度和效率两方面进行，加工精度必须达到图样要求，同时又能充分合理地发挥机床的功能。在加工同一表面时，应划分工序，按先粗加工，后半精加工，最后精加工的次序完成。粗加工时转速适当降低，精加工时转速适当提高，当设计精度和孔加工的位置精度与机床的定位精度和重复定位精度相接近时，可采用按同一尺寸基准进行集中加工的原则。对于复合加工（既

4、有型腔加工又有孔加工）的零件，可以先铣削后镗孔，因为铣削的切削力大，工件易变形，采用先铣后镗的方法，可使工件有一段时间的应力释放，减少变形对精度的影响。相反，如果先镗后铣，会在孔口处产生毛刺、飞边，从而影响孔的精度。在孔系零件加工时，刀具在XY平面内的运动路线主要考虑：1、定位要迅速，也就是在刀具不与工件、夹具和机床碰撞的前提下空行程序的时间尽可能缩短。2、定位要准确，当所加工孔系的位置精度要求较高时，尤其是机床进给系统有间隙时，要特别注意安排孔的加工顺序，如安排不当，就可能带入机械进给系统的反向间隙，直接影响位置精度。为了消除反向间隙，在孔系加工时，可安排刀具沿某一个方向移动到始点，这样可

5、使加工方向一致，避免反向间隙的引入。3、加工中如果受重复定位误差影响较大时，必须一次定位好，按顺序连续换刀加工，完成同轴孔的加工，然后再加工其他坐标位置的孔，以提高孔系的同轴度。在加工过程中，应尽量采用相同工位集中加工的方法，尽量就近加工，以缩短刀具的移动距离，减少空运行时间，尽可能采用同一把刀具完成同一个工位的加工，在一次装夹过程中要尽可能完成较多表面或型腔的加工。三、加工方案的确定分析1、加工方法的选择7获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般许多，要结合零件的形状、尺寸大小和热处理要求等全面考虑。如对IT7级精度的孔采用镗削或铰削、磨削等加工方法均可达到精度要求，但箱体上孔一般采用镗削

6、或铰削，而不宜用磨削。一般小尺寸的箱体孔选铰孔，当孔径较大时选镗孔。此外，还应考虑生产率和经济性的要求，及工厂的生产设备等实际情况。2、加工工序的划分工序划分的原则有两种：工序集中原则和工序分散原则。在数控机床上加工零件，一般采用工序集中原则安排工序，同时考虑到数控机床的特点及保持数控机床的精度，延长数控机床的使用寿命，零件的粗加工尽可能安排在普通机床上，完成以后再装到数控机床上加工。3、加工余量的选择加工余量泛指毛坯尺寸与零件图尺寸之差。分加工总余量和工序余量，工序余量选择按一下两条原则：3.1采用最小加工余量原则，以求缩短加工时间，降低费用。3.2应有充分余量，特别是最后的工序，保证加工

7、加工能达到图样规定要求。确定加工余量的方法有经验估算法、查表修正法、分析计算法。4、进给路线的选择7进给路线包括加工工艺内容，也反映出各工步顺序。进给路线分切削加工路线和空行程路线。确定进给路线重点在粗加工及空行程的进给路线，因精加工切削过程的进给路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行。在确定进给路线时可画一张工序简图，将拟定的进给路线画上去，这样可便于分析。四、夹具和刀具的选择1、数控铣床对夹具选择的基本要求1