蔡伍军
（荆州技师学院，湖北 荆州 434020）
摘要：制定加工工艺是数控车削加工的前期工艺准备工作。工艺制定是否合理，对程序编制、机床加工的效率和零件的加工精度等都有重要影响。因此，应遵循一般机械加工工艺期基本原则外还要结合数控车床的特点。尤其应考虑零件图的工艺性分析、夹具、刀具和切削用量的选择、确定刀具 进给路线等方面的事情。
关键词：制定 数控车削 加工工艺
1．零件的工艺性分析
零件的工艺性分析是数控车削加工工艺制定的首要工作，它包括零件结构工艺性分析、轮廓几何要素分析和精度与技术要求。
零件的结构工艺性是指零件对加工方法的适应性，即所设计的零件结构应便于加工成型。也就是根据数控车削加工的特点来审视零件结构的合理性。
在手工编程时，要计算每个基点的坐标，在自动编程时，要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义，因而在分析零件图时，要分析几何元素的给定条件是否充分。由于设计等多方面的原因，可给在图样上出现构成加工轮廓的条件不充分，尺寸模糊不清用尺寸封闭等缺陷，增加了编程时工作的难度，甚至无法编程。
对被加工零件的精度及技术要求进行分析，是零件工艺性分析的重要内容，只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度和形状位置精度等的基础上，才能对加工方法、装夹方式、刀具及切削用量进行正确而合理的选择。
1）尺寸公差要求
分析零件图样的公差要求，以确定控制其尺寸精度的加工工艺（如刀具选择及确定其切削用量等）。
在该项分析过程中，还可以同时进行一些编程尺寸的简单换算，如增量尺寸与绝对尺寸及尺寸链解算等。在数控车削实践中，常常对零件要求的尺寸取其最大和最小极限尺寸的平均值作为编程的尺寸依据。
2）形状和位置公差要求
图样上给定的形状和位置公差是保证零件精度的重要要求。在工艺准备过程中，除了按其要求确定零件的定位基准和检测基准，并满足其设计基准的规定外，还可以根据机床的特殊需要进行一些技术性处理，以便有效地控制其形状和位置误差。
3）表面粗糙度要求
表面粗糙度是保证零件表面微观精度的重要要求，也是合理选择机床、刀具及确定切削用量的重要依据
4）材料与热处理要求
图样上给出的零件材料与热处理要求，是选择刀具（材料、几何参数及寿命）和选择机床型号及确定有关切削用量等的重要依据。
5）毛坯要求
零件的毛坯要求主要指对坯件形状和尺寸的要求，如棒材、管材或铸、锻坯件的形状及其尺寸等，分析上述要求，对确定数控机床的加工工序，选择机床型号、刀具材料。
6）加工件数要求
零件的加工件数，对装夹与定位、刀具选择、工序安排及走刀路线的确定等都是不可忽视的参数。
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2．确定刀具的进给路线
（1）进给路线的确定原则
在数控加工中，刀具刀位点相对于零件运动的轨迹称为加工路线。编程时加工进给路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率较高，且使数值计算简便，以减少编程工作量，还应使加工路线最短，这样既可减少程序段，又可减少空刀时间。
（2）进给路线的设计方法
确定进给路线的工作重点，主要在于确定粗加工及空行程的进给路线，因为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的。在保证加工质量的前提下使加工程序具有最短的进给路线，不仅可以节省整个加工过程的执行时间，还能减少一些不必要的刀具消耗及机床进给机构滑动部件的磨损等。实现最短的进给路线，除了依靠大量的实践经验外，还应善于分析，必要时可借助一些简单计算。
（3）加工阶段的划分
划分加工阶段的目的是为了保证加工质量、合理使用设备、便于即时发现毛坯缺陷以及便于安排热处理工序。
加工阶段的划分不是绝对的，应根据零件的加工质量精度要求、结构特点等多个方面来进行划分。对加工质量要求不高、工件刚性好、毛坯精度高、加工余量少的工件，则可不必划分加工阶段。而对于刚性好的重型工件，由于装夹等原因，也要求在一次装夹中全部加工完成。
当零件的加工质量要求较高时，往往不可能用一道工序来满足其要求，而要用几道工序逐步达到所要求的加工质量。为保证加工质量和合理地使用设备、人力，零件的加工过程按工序性质不同，可分为粗加工、半精加工、精加工和光整加工四个阶段。
（4）工序划分原则
在数控车床上加工零件，应按工序集中的原则划分工序，在一次安装下尽可能完成大部分甚至全部表面的加工。根据零件的结构形状不同，通常选择外圆、端面或内孔、端面装夹，并力求设计基准、工艺基准和编程原点的统一。
在数控车削加工过程中，由于加工对象复杂多样，特别是轮廓曲线的形状及位置千变万化，加上材料不同、批量不同等多方面因素的影响，在对具体零件制定加工方案时，应该进行具体分析和区别对待，灵活处理。只有这样，才能使所制定的加工方案合理，从而达到质量优、效率高和成本低的目的。在对零件图进行认真和仔细的分析后，制定加工方案的一般原则为先粗后精，先近后远先内后外，程序段最少，走刀路线最短。
（5）加工顺序的安排
在选定加工方法、划分工序后，工艺路线拟定的主要内容就是合理安排这些加工方法和加工工序的顺序。零件的加工工序通常包括切削加工工序、热处理工序和辅助工序（包括表面处理、清洗和检验等），这些工序的顺序直接影响到零件的加工质量、生产效率和加工成本。因此，在设计工艺路线时，应合理安排好切削加工、热处理和辅助工序的顺序，并解决好工序间的衔接问题。
数控工序前后一般都穿插有其他普通工序，如衔接不好就容易出现问题，产生矛盾。例如：要不要为后道工序留加工余量，留多少；定位面与孔的精度要求及形位公差等。其目的是达到相互能满足加工需要，且质量目标与技术要求明确，交接验收有依据。关于手续问题，如果是在同一个车间，可由编程人员与主管该零件的工艺员协商确定，在制订工序工艺文件中互审会签，共同负责；如果不是在同一个车间，则应用交接状态表进行规定，共同会签，然后反映在工艺规程中。
参考文献
[1]王兵《数控车床加工工艺与编程操作》，机械工业出版社，2009.
作者简介：蔡伍军，男，汉族，本科学历，荆州技师学院高级实习指导教师，研究方向为数控加工技术教学。
论文作者:蔡伍军
论文发表刊物:《知识－力量》2018年2月上
论文发表时间:2018/4/25
标签：加工论文; 零件论文; 工序论文; 路线论文; 刀具论文; 工艺论文; 尺寸论文; 《知识－力量》2018年2月上论文;