数控加工工艺的设计

于津，张立明

（SEW-工业减速机（天津）有限公司，天津 300457）

数控加工工艺的设计

于津，张立明

（SEW-工业减速机（天津）有限公司，天津 300457）

科学技术的进步和社会主义市场经济的发展促使世界范围内的经济竞争日趋激烈，并在本质上改变了现代制造业。数控加工技术已成为衡量国家工业现代化的重要指标之一。数控加工技术的提高大大促进了我国制造行业的发展。本文立足于数控加工工艺的特点，介绍了数控加工工艺的内容，并分析了数控加工工艺的设计要点。

数控加工；工艺设计；要点

随着科学技术的进步，现代制造业对加工零件的精密度要求越来越高，迫切需要一种高精度的零件加工工艺，即数控加工工艺。数控加工工艺的出现和应用不仅改变了传统制造业，提高了制造业的现代化水平，同时也在改善国计民生方面发挥着重要作用。数控加工的工艺设计是数控加工的重要依据，工艺设计的好坏，对数控加工的质量和效益有着深远影响。下面将对数控加工工艺进行简要的分析。

1 数控加工简析

1.1 数控加工概念

数控加工指的是在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，其刀具和零件的位移由数控信息控制。数控加工实现了加工的自动化，解决了零件品种多、批量小、形状复杂、精度要求高等问题。机床的受控动作可以分为刀具的选择、更换；机床的启停；进给方向的速度、方向；主轴的旋转、启停等。

1.2 数控加工特点

（1）加工精度高。零件的加工精度由加工工艺、工艺规程以及加工程序编制共同控制，减少了由于人为因素造成的误差，在保证加工精度的基础上，缩短了加工周期，并且还可以提高加工零件的复杂度。

（2）自动化程度高。数控机床加工自动化程度高，不需要人工控制刀具，减少了对操作工人技术的依赖，降低了工人的劳动强度，大大节省了劳动力。此外数控加工的自动化还提高了产品的稳定性，避免了由于人为因素造成的误差，并通过自动更换刀具等加工工序提高了加工效率。

（3）加工工序集中。数控机床加工工序集中，一方面减少了机床占地面积，节约了厂房，另一方面减少了中间环节，省时省力。

（4）内容更丰富、具体。因数控机床加工的自动化程度较高，因此数控加工工艺的内容要更加丰富，更加具体，包括刀具的选择、使用顺序、换刀位置、角度参数、进给路线等方面。

1.3 数控加工原则

（1）当上道工序与下道工序并存时，上道工序的加工工艺不能对下道工序的定位与夹紧造成影响。

（2）在加工工序的安排上，应尽量把使用同一刀具或相同安装的加工工序连续进行，减少由于换刀或重新定位造成的时间浪费或操作误荠。

（3）内孔的加工在前，外形的加工在后。

（4）在同一安装时，小刚性影响的工件加工工序在前。

2 数控加工工艺设计要点

零件的加工技术要求是进行数控加工的前提，是加工工艺方案制定的重要依据，因此了解数控加工工艺的主要内容具有十分重要的现实意义。

2.1 选择加工零件，对其零件图进行分析，并确定加工内容

在数控机床加工零件的选择时要突出数控加工的优势，避免将数控加工与通用加工混为一谈。 在进行零件图的分析时应从数控加工的可能性和方便性两方面进行考虑，如零件图纸中的尺寸标注适合符合数据加工要求；定位基准是否可靠以及零件的尺寸、形状是否适合数控加工特点。

同时，还需要数控加工工艺人员与设计人员及时进行沟通交流，以解决加工难题和提高生产效率为目的，加工生产出令人满意的零件产品。

2.2 设计加工方案和工艺路线

通过对加工零件的工程图纸进行分析之后，在充分了解了零件加工的内容以及相应的技术要求的基础上，对零件的加工工艺路线和加工方案进行设计。数控工艺路线设计的主要内容包括以下几点：

（1）确定数控加工方法。根据零件加工技术要求和数控加工特点确定数控加工方法；

（2）划分数控加工工序。一方面可以根据数控加工的内容来对数控加工工序进行划分，在发挥数控加工优势的同时避免过长工序；另一方面分开粗加工和精加工；

（3）对工序的先后进行排序。根据数控加工原则将加工工序进行排序，此外还应注意将数控加工工序与普通加工工序、辅助工序等相结合。

2.3 数控加工工序设计

数控加工工序的设计工作就是根据加工内容确定刀具走向、切削用量、工艺装备等，为科学合理的编制数控加工程序打下基础。

（1）确定刀具走向。刀具在加工工序中的运动轨迹，反映了工步的内容和顺序。在确定走刀路线时需要将刀具的切入、切出，加工路线的长短，工件的变形程度以及工序的简繁程度加以考虑。

（2）确定夹具。在夹具的确定时应从统一设计、工艺、编程计算的基准；固定机床的坐标与夹具的坐标的相对位置；夹具应开敞，不能影响走刀；零件的装卸速度快等方面进行充分考虑。

（3）选择数控加工刀具。刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容，直接影响了零件的加工质量和机床的加工效率。

（4）确定切削用量。切削用量的选择对数控加工的效率和质量具有很大影响，在实际操作过程中，应将机床操作说明书、切削用量选择原则与加工经验相结合来确定合理的切削用量。

2.4 编制数控加工程序

数控加工程序编制是指程序员用数控语言写出程序后，利用计算机将其进行翻译并对数控机床进行控制，是数控加工的重要依据。主要包括以下几个步骤：

（1）工艺过程卡；

（2）加工工件安装和零点设定卡；

（3）工序卡；

（4）工序说明卡。

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CNC machining process design

TG659

1009-797X （2015） 22-0081-02

A DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2015.22.033

于津（1988-）， 男，助理工程师，本科学历，研究方向为过程装备与控制工程。

2015-09-25