車叢國

摘 要：在進行工藝分析時要有機床說明書、編程手冊、切削用量表、標準工具、夾具手冊等，根據(jù)工件材料、輪廓形狀、加工精度等選用合適的機床，制定加工方案，確定零件的加工順序，各工序所用刀具，夾具和切削用量等。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；零件圖；工藝分析

中圖分類號：TG519.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3198（2009）03-0306-01

1 數(shù)控加工的工藝分析應(yīng)注意的問題

1.1 選擇合適的對刀點和換刀點

對刀點是數(shù)控加工時刀具相對于工件的運動起點，又叫起刀點或起始類，也就是程序運行的起點。對刀點選定后，便確定了機床坐標系和零件坐標系之間的相互位置關(guān)系，對刀點選擇原則如下：

（1）主要考慮對刀點在機床上對刀方便，便于觀察和檢測，編程時便于數(shù)學(xué)處理和有利于簡化編程。

（2）對刀點可選在零件或夾具上，為提高零件的加工精度，減少對刀誤差，對刀點應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計基準或工藝基準上。

（3）對數(shù)控車床，鏜銑床，加工中心等多刀加工數(shù)控機床，在加工過程中需要進行換刀，因此編程時要考慮不同工序之間的換刀位置。換刀點應(yīng)設(shè)在工件外部以換刀時刀具與工件或夾具不發(fā)生干涉效準。

1.2 審查與分析工藝基準的可靠性

數(shù)控加工工藝特別強調(diào)定位加工，尤其是正反兩面都采用數(shù)控加工的零件，其工藝基準的統(tǒng)一是十分必要的，否則很難保證兩次加工后兩個面上的輪廓位置尺寸的協(xié)調(diào)，如果零件上沒有合適的基準，要考慮在零件上增加工藝只臺或工藝孔，在加工完成后再將其去除。

1.3 選擇合適的零件安裝方式

數(shù)控機床加工時，應(yīng)盡量使零件一次安裝，完成零件所有待加工面的加工。要合理選擇定位基準和裝夾方式以減少誤差。應(yīng)盡量采用通用夾具式組合夾具，必要時才設(shè)計專用夾具。

2 數(shù)控加工零件圖的工藝分析

在確定數(shù)控加工零件和加工內(nèi)容后，根據(jù)所了解的數(shù)控機床性能及實際工作經(jīng)驗，需要對零件圖進行工藝分析，以減少后續(xù)編程和加工中可能出現(xiàn)的失誤，零件圖的工藝分析可以從以下幾個方面考慮。

（1）審查零件圖的完整性和正確性。

對輪廓零件，審查構(gòu)成輪廓各幾何元素的尺寸或相互關(guān)系的標準是否準確完整。例如：在實際工件中常常會遇到圖紙中給出的幾何元素的相互關(guān)系不正確、缺尺寸，使編程計算無法完成?；螂m然給出了幾何元素的相互關(guān)系，但同時又給出了引起矛盾的相關(guān)尺寸、尺寸多余等同樣給編程帶來困難。

（2）審查零件圖中的尺寸標準方式是否適應(yīng)數(shù)控加工的特點。

對數(shù)控加工來說，最傾向于以同一基準引注尺寸或直接給出坐標尺寸，這種標準方法便于編程，也便于尺寸之間的相互協(xié)調(diào)，在保持設(shè)計、工藝、檢測基準與編程原點位置的一致性方面帶來很大方便，由于零件設(shè)計人員往往在尺寸標準中較多地考慮裝機等使用性能，而不得不采取局部分散的標準方法，這樣會給工序安排與數(shù)控加工帶來諸多不全。事實上，由于數(shù)控加工精度及重復(fù)定位精度都很高，不會因產(chǎn)生較大的積累誤差而破壞使用特性，因而改變局部分散標準法為集中引注或坐標式標注是安全可行的。

（3）審查零件圖樣中構(gòu)成輪廓的幾何元素是否充分。

在自動編程時，要對構(gòu)成輪廓的所有幾何元素進行定義，手工編程時要計算出每一個基點坐標，無論哪一點不明確或不確定，編程都無法進行。所以在審查圖樣時一定要仔細認真，發(fā)現(xiàn)問題要及時同有關(guān)人員更改。

（4）審查和分析零件所要求的加工精度，尺寸公差是否都可以得到保證數(shù)控機床盡管比普通機床加工精度高，但數(shù)控加工車普通加工一樣，在加工過程中都會遇到受力變形的困擾，因此對于薄壁零件、剛性差的零件加工，一定注意加強零件加工部位的剛性，防止變形的產(chǎn)生。

（5）特殊零件的處理。

對于一些特殊零件，例如對于厚度尺寸有要求的大面積薄壁板零件，由于數(shù)控加工時的切削力和薄板的彈性退讓容易產(chǎn)生切削面的振動，影響到尺寸公差和表現(xiàn)粗糙度的要求。因此加工這些零件時應(yīng)采取特別的工藝處理手段，例如改進裝夾方式，采用合適的加工順序和刀具，選擇恰當?shù)拇志庸び鄷r等。

3 選擇并決定進行數(shù)控加工的內(nèi)容

選擇哪里最適合、最需要進行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。

3.1 一般可按下列順序考慮選擇

（1）普通機床無法加工的內(nèi)容應(yīng)非優(yōu)先選擇內(nèi)容；

（2）普通機床難加工，質(zhì)量也難保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點選擇內(nèi)容；

（3）普通機床加工效率低、工人手工操作勞動強度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機床尚存在富余能力的基礎(chǔ)上進行選擇。

3.2 下列一些內(nèi)容則不宜采用數(shù)控加工

（1）需要較長時間占機調(diào)整的加工內(nèi)容，如：以很粗糙的毛坯的粗基準定位來加工第一個精基問候語的工序等。

（2）必須按專用工裝協(xié)調(diào)的孔及其它加工內(nèi)容。

（3）按某些特定的制造依據(jù)（如：樣板、樣件、模貼等）加工的型面輪廓。

（4）不能在一次安裝中加工完成的其它零量分散部位；采用數(shù)控加工很麻煩，效果不明顯，可安排普通補充加工。

（5）加工余量極不穩(wěn)定，且數(shù)控機床上又無法自動調(diào)整零件坐標位置的加工內(nèi)容。

此外，在選擇和確定加工內(nèi)容時，也要考慮生產(chǎn)批量、生產(chǎn)周期、工序間周轉(zhuǎn)情況等。

4 零件圖樣上尺寸數(shù)據(jù)的標準原則

零件圖上尺寸標準應(yīng)適合數(shù)控加工的特點，構(gòu)成零件輪廓的幾何元素的條件應(yīng)充分，要審查與分析定位基準的可靠性，對圖紙的工藝性分析審查一般是在零件圖紙設(shè)計和毛坯設(shè)計之后進行的，特別是在把原來采用普通機床加工的零件改為數(shù)控加工的情況下，零件都已定型，我們再要求根據(jù)數(shù)控加工工藝特點，對圖紙或毛坯進行較大更改，一般是比較困難的，所以一定要把重點放在零件圖或毛坯圖初步設(shè)計與設(shè)計定型之間的工藝審查與分析上，在不損害零件使用特性的許可范圍內(nèi)，更多的滿足數(shù)控加工工藝的各種要求，零件各加工部位的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)符合數(shù)控加工的特點，零件的內(nèi)腔和外形最好采用統(tǒng)一的幾何類型和尺寸，尤其是加工面轉(zhuǎn)接處的凹圓弧半徑，一根軸上直徑相差不大的各軸肩處的退刀槽寬度等最好統(tǒng)一尺寸，這樣可以減少刀具規(guī)格和換刀次數(shù)，使編程方便提高效率，內(nèi)槽圓角的大小決定著刀具直徑的大小，而刀具直徑的大小與被加工零件輪廓的高低影響著工件加工工藝的好壞，因此內(nèi)槽圓角半徑不應(yīng)過小。銑削零件底面時，槽底圓角半徑γ不應(yīng)過大。應(yīng)采用統(tǒng)一的基準定位，否則會因工件重新安裝產(chǎn)生定位誤差導(dǎo)致加工后的兩個面上輪廓位置和尺寸不協(xié)調(diào)現(xiàn)象。

5 總結(jié)

我們要掌握這種分析方法，從而真正做到數(shù)控加工的高質(zhì)量、高效率。