吳志雄

（龍工（福建）鑄鍛有限公司，福建 龍巖 364000）

1 關(guān)于數(shù)控加工工藝的分析

所加工內(nèi)容的尺寸標(biāo)準(zhǔn)必須符合數(shù)控加工的基本特點(diǎn)。第一，數(shù)控編程環(huán)節(jié)。在實(shí)際編程的過(guò)程中，面的位置、點(diǎn)的位置、線(xiàn)的位置以及其尺寸，通常來(lái)講是需要以編程的“原點(diǎn)”來(lái)作為基準(zhǔn)的。所以，在設(shè)計(jì)數(shù)控加工工藝時(shí)，零件圖樣最好要有具體的坐標(biāo)尺寸。第二，幾何要素必須準(zhǔn)確、完整。在編程時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員必須對(duì)零件輪廓相關(guān)的幾何要素進(jìn)行全面分析，明確這些幾何要素之間的關(guān)系。這是因?yàn)樵诰唧w編程的過(guò)程中，要求必須對(duì)零件輪廓的相關(guān)結(jié)合要素進(jìn)行定義，需要對(duì)每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，倘若其中有一點(diǎn)不明確，那么編程都將無(wú)法繼續(xù)開(kāi)展。在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，零件設(shè)計(jì)人員倘若考慮不夠周全，便會(huì)出現(xiàn)參數(shù)不夠清楚的情況。第三，定位基準(zhǔn)必須可靠。通常來(lái)講，數(shù)控加工工序整體比較集中，這就意味著基準(zhǔn)非常重要。因此，在加工工藝完善過(guò)程中，必須要做好輔助基準(zhǔn)的設(shè)置，例如，在增設(shè)工藝凸臺(tái)，從圖1（a）來(lái)看，如果增設(shè)了工藝凸臺(tái)，便可以逐步加強(qiáng)“定位”的平穩(wěn)性，有利于實(shí)現(xiàn)高效加工的目標(biāo)；又如圖1（b）所示，定位加工完成之后將其除去。

圖1 關(guān)于工藝凸臺(tái)的實(shí)際應(yīng)用

2 關(guān)于數(shù)控加工工藝的設(shè)計(jì)方法

2.1 明確“走刀”路線(xiàn)

在數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，“走刀”路線(xiàn)的確定是加工的基礎(chǔ)，能夠?qū)⒄麄€(gè)工序之中的運(yùn)動(dòng)軌跡明確下來(lái)，為后續(xù)加工奠定基礎(chǔ)。另外，“走刀”路線(xiàn)越短則意味著效率越高。

例如，圖2（a）所展示的零件上的孔系；（b）所展示的走刀路線(xiàn)，即先將外圈孔加工完畢，再對(duì)內(nèi)圈孔進(jìn)行加工。此時(shí)，還可以嘗試（c）的走刀路線(xiàn)，因?yàn)樵撀肪€(xiàn)可以最大限度減少空刀出現(xiàn)率，這樣則可以有效減少定位的時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)的目標(biāo)。

圖2 最短的“走刀”路線(xiàn)

通常來(lái)講，最終輪廓需要一次走刀將其完成，這樣才能最大限度保障加工之后工件輪廓的粗糙度達(dá)到指定要求，因此，倘若要保障加工工件的效果，則需要在最后一刀設(shè)置輪廓切割，并通過(guò)連續(xù)走刀的方式一氣呵成。

另外，對(duì)于內(nèi)腔加工時(shí)，可以通過(guò)行切的方式，從圖3（a）來(lái)看，該走刀路線(xiàn)可以切除整個(gè)內(nèi)控空間中的余量，但是非常值得一提的是不會(huì)對(duì)輪廓產(chǎn)生任何影響。同時(shí)，也需要特別注意，該走刀路線(xiàn)起點(diǎn)與終點(diǎn)之間必然會(huì)存在一定的殘留高度，而該因素會(huì)影響到工件表面的粗糙度。所以，可以通過(guò)（b）來(lái)完善，即初始階段用行切法，再沿周向換切一刀，不僅可以提升加工效率，而且整個(gè)工件的效果將會(huì)更好。而（c）也是一種不錯(cuò)的走刀路線(xiàn)方式，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)可以適當(dāng)參考。

圖3 銑削內(nèi)腔走刀路線(xiàn)

2.2 明確定位以及夾緊方案

從圖4（a）來(lái)看，根據(jù)薄壁套的性質(zhì)來(lái)看，它的軸向剛性較好，因此，需要通過(guò)卡爪徑向?qū)⑵鋳A緊，然后再進(jìn)行對(duì)應(yīng)的加工，其工件變形較大；此時(shí)，倘若還沿著軸向持續(xù)施壓夾緊力度，可以讓變形程度減小。之后，再將其夾緊，參考（b）可以看出夾緊力不應(yīng)當(dāng)在箱體的頂面產(chǎn)生作用力，而需要將作用力引向軸向位置，例如，凸邊上，該位置的剛性最好；也可以在頂面上三個(gè)點(diǎn)進(jìn)行夾緊，從而改變著力點(diǎn)的位置，將因?yàn)閵A緊帶來(lái)變形的程度降到最低，詳情見(jiàn)（c）所示。

圖4 夾緊力作用點(diǎn)與夾緊變形的關(guān)系

2.3 關(guān)于切削用量的確定

倘若要實(shí)現(xiàn)高效數(shù)控加工的目標(biāo)，必須明確切削用量，同時(shí)還應(yīng)該考慮被加工工件的特征，從而選擇對(duì)應(yīng)的切削道具。科學(xué)、合理的加工方式，要求必須選擇正確削切條件，一般情況下要根據(jù)刀具的耐用度以及機(jī)床說(shuō)明內(nèi)容進(jìn)行選擇。還可以結(jié)合實(shí)際的操作經(jīng)驗(yàn)，然后通過(guò)對(duì)比法來(lái)明確切削用量。最后，根據(jù)加工工件的硬度、道具、切削狀態(tài)等等數(shù)據(jù)，明確道具參數(shù)，為其后續(xù)加工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 關(guān)于數(shù)控加工工藝文件的編寫(xiě)

3.1 加工工序卡片的編寫(xiě)

在編寫(xiě)數(shù)控加工工序卡片的過(guò)程中，特別需要注意的內(nèi)容是：要明確編程的原點(diǎn)以及刀點(diǎn)，即在工序卡片中用最為簡(jiǎn)潔明了的方式進(jìn)行標(biāo)注，主要內(nèi)容有刀具半徑補(bǔ)償方法、各個(gè)程序的具體編號(hào)、切削的具體參數(shù)、最大的背吃刀量、機(jī)床的具體型號(hào)、主軸具體轉(zhuǎn)速、進(jìn)給具體速度等等，其他的內(nèi)容基本上與普通工序卡片相似，最終根據(jù)實(shí)際情況而定。

3.2 數(shù)控加工走刀路線(xiàn)圖編寫(xiě)

編寫(xiě)數(shù)控加工走刀路線(xiàn)的主要作用是防范刀具在實(shí)際運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中與夾緊工具、工件等出現(xiàn)意外碰撞。因此，一定要把走刀路線(xiàn)簡(jiǎn)潔明了地表達(dá)給生產(chǎn)工人，明確說(shuō)明從哪里開(kāi)始下刀、從哪里需要抬刀、哪里需要進(jìn)行斜下刀等等。為了能夠讓技術(shù)人員一眼明了，所以會(huì)采用統(tǒng)一規(guī)定的符號(hào)簡(jiǎn)化走刀路線(xiàn)圖。

3.3 數(shù)控刀具卡片的編寫(xiě)

在整個(gè)數(shù)控加工工藝中，刀具的重要性毋容置疑。在實(shí)際編寫(xiě)的過(guò)程中，需要說(shuō)明刀具的具體型號(hào)、具體材料、具體機(jī)構(gòu)、具體規(guī)格、組合件的具體名稱(chēng)，以便生產(chǎn)工人在開(kāi)工之前能夠結(jié)合所要加工的工件對(duì)刀具的直徑、長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整。

另外，還要重視數(shù)控加工技術(shù)文件方面的填寫(xiě)，一方面是要求生產(chǎn)工人引起重視，并嚴(yán)格按照技術(shù)文件的規(guī)定進(jìn)行生產(chǎn)；另外一方面這也是產(chǎn)品最終驗(yàn)收的主要依據(jù)，諸如數(shù)控加工參數(shù)表、數(shù)控加工走刀路線(xiàn)圖、數(shù)控加工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)、數(shù)控加工工序卡片等等都屬于數(shù)控加工技術(shù)文件方面的主要內(nèi)容。還需要注意的是不同的機(jī)床以及不同的加工目標(biāo)都將需要不同形式的加工數(shù)控專(zhuān)用技術(shù)文件，在實(shí)際加工中，通常需要根據(jù)具體的情況來(lái)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的文件格式。