唐慶棟 田龍

摘要：工藝設計是否合理，編制的數(shù)控程序是否科學會直接導致機械加工制造過程中是否會出現(xiàn)問題。機械加工工藝設計是對工件進行機械加工的前期準備工作，這項工作必須在程序編制以前完成。擬定出最佳、最合理的工藝設計方案。

關鍵詞：機械數(shù)控加工;加工工藝;數(shù)控機床

1.加工工藝區(qū)別比較

與普通機床加工工藝不同，機械數(shù)控機床加工工序少，所需專用工裝數(shù)量少，?避免了普通機床加工工藝方法的不足。

機械數(shù)控加工的工序內容要復雜于普通機床加工的工序內容;機械數(shù)控加工程序的編制工藝規(guī)程項目多于普通機床編制、更復雜;普通機床要經過多次裝夾才能實現(xiàn)各種加工，而機械數(shù)控加工的工件只需一次裝夾下就能完成鏜、銑、鉸、攻絲等多種加工。基于以上三大因素，機械數(shù)控加工工藝具有復合性特點，這就要求在設計數(shù)控工藝方案、編制數(shù)控程序時內容一定要詳細具體，工藝設計一定要嚴密、合理。

2.機械數(shù)控加工工藝研究與分析

機械數(shù)控加工工藝性分析如下：

（1）確定工序內容前，要選擇適合在數(shù)控機床上加工的零件。

（2）制定數(shù)控加工工藝路線前，要分析被加工零件圖樣，明確加工內容及技術要求，之后才能確定零件的加工方案。

（3）通過工步的劃分、零件的定位與夾具的選擇、刀具的選擇、切削用量的確定等方面分析設計來確定數(shù)控加工工序。

（4）通過對刀點、換刀點的選擇、?加工路線的確定、刀具的補償?shù)炔襟E，來調整數(shù)控加工工序的程序。

（5）處理數(shù)控機床上部分工藝指令。

3.工藝路線研究

設計零件數(shù)控加工的工藝路線規(guī)則主要根據(jù)加工方法、工藝的設計、工藝路線設計這三方面內容。

3.1?加工方法的選擇

加工方法一般要依據(jù)國家規(guī)定的加工表來確定，再根據(jù)實際情況或工藝試驗進行修正。同樣精度要求的加工方法很多，可以從以下因素作為選擇依據(jù)。

（1）經濟角度;

（2）材料的性質，淬火鋼的精加工要用磨削，有色金屬圓柱表面的精加工為避免磨削時堵塞砂輪，要用高速精細車或精細鏜;

（3）結構形狀和尺寸大小，假設加工精度要求為?IT7?的孔，采用鏜削、鉸削、拉削、磨削均可達到要求。但在箱體上一般不選擇拉孔或磨孔，而是選擇鏜孔或鉸孔;

（4）生產率與經濟性，如果批量生產，采用高效率的先進工藝，如果是單件小批生產，?宜采用刨削、銑削平面和鉆、擴、鉸孔等加工方法，避免采用專用設備而造成經濟損失;

（5）根據(jù)生產條件，要充分利用現(xiàn)有設備，合理安排設備負荷。

3.2?設計原則

進行機械數(shù)控加工零件的工藝設計時，遵循一下原則進行設計。?

（1）要想短時間內為后續(xù)工序提供精基準，就要將選為精基準的表面安排在起始工序先進行加工;

（2）按加工部位相對于對刀點的距離大小為參照，為縮短刀具移動距離，減少空行程時間，提高效率，先加工離對刀點近的部位，?后加工離對刀點遠的部位。對箱體、支架類零件，平面輪廓尺寸，要先加工平面，再加工孔和其他尺寸;

（3）由于次要表面一般加工量都較少，加工比較方便，因此把次要表面穿插在各加工階段進行加工，這樣不僅使加工階段順利進行，而且增加加工階段間的時間間隔，使工件的殘余應力有足夠的時間進行重新分布，以便在后續(xù)工序中修正;

（4）加工工序盡可能集中，工件宜采用一次定位;

（5）先粗加工，再精加工;

（6）先內后外、內外交叉;

（7）減少刀具的調用次數(shù);

（8）采用較大的切削深度、較少的切削次數(shù);

（9）在保證加工質量的前提下，使加工程序具有最短的走刀路線。既節(jié)省加工時間，又減少不必要的刀具磨損及其它消耗。

上述幾個原則應采取靈活可變的方案，根據(jù)編程者對實際加工經驗而不斷積累。

3.3?路線設計方法?

（1）選擇走刀路線

加工路線是指在數(shù)控加工中，刀具刀位點相對于工件運動的軌跡。加工路線的編程原則主要有以下幾點：

a.加工路線要保證被加工零件的精度和表面粗糙度，并且效率較高;

b.數(shù)值計算應力求簡單，從而減少編程工作量;

c.要使加工路線最短。這樣不僅減少程序段，也減少空刀時間;

d.合理設計刀具的切入與切出點;

（2）安排加工工序

切削加工工序、熱處理工序以及輔助工序（包括表面處理、清洗和檢驗等）統(tǒng)稱為零件的加工工序。零件的加工質量、生產效率和加工成本直接受這些工序的順序影響，因此在設計工藝時要合理安排;

（3）設計定位和夾緊方案;?

（4）確定刀具與工件的相對位置;?

（5）確定切削用量。

背吃刀量、主軸轉速和進給速度的確定構成切削用量的確定，加工方法不同，需要選擇切削用量也隨之不同。

4.結論

機械數(shù)控加工工藝設計是一項比較繁瑣的工作，對工藝設計人員而言，不僅要掌握數(shù)控加工設備工作原理和編程技術，還必須具有豐富的數(shù)控工藝工裝知識和具有較豐富的實際操作經驗。在實際工作中，只要運用科學的設計方法，就一定能夠設計出最合理的數(shù)控加工工藝。

參考文獻：

[1]朱鵬超.數(shù)控加工技術[M].北京：高等教育出版社，2001.

[2]董玉紅.數(shù)控技術[M].北京：高等教育出版社，2004.