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摘要：数控机床在机械加工和模具制造业应用非常广泛，数控编程工艺又是数控加工中心编程加工过程中很重要的环节，本文将针对数控加工中心编程加工工艺的特点及其工艺步骤进行阐述。
关键词：数控加工中心；铣床；编程加工
由于零件的技术要求主要是指尺寸精度，形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等，这些要求在保证零件使用性能的前提下应该适度、合理。过高的精度和表面粗糙度要求会使工艺过程复杂，加工制造困难，零件的生产成本提高。因此在数控加工中心加工时要注重加工工艺。
1工艺分析
分析零件图，了解图形的结构要素，明确零件的材料、加工内容和技术要求，掌握图形几何要素间的相互关系和建立几何要素的充分条件，分析零件的设计基准和尺寸标注方法，为编程原点的选取和尺寸的确定做好准备。首先，应熟悉零件在产品中的位置、作用、装配关系和工作条件，明确各项技术要求对零件装配质量和使用性能的影响。其次，分析零件图的尺寸标注方法。零件图上的尺寸标注应适应数控机床加工的要求。在数控加工零件图上，应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸，这样既便于编程，又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。第三，分析零件图的完整性与正确性。构成零件轮廓几何元素的尺寸和相互关系(相交、相切、同心、垂直、平行等)是数控编程的主要依据。计算机自动编程时，要根据这些条件对构成零件的所有几何元素进行定义，无论哪一个条件不正确，编程都无法进行。
2工件的装夹与定位
(1)定位方式的选择。工件的定位是指通过工件上的定位基准面和夹具上的定位元件工作表面之间的配合或接触实现的。常见的定位方式有平面定位、圆孔定位和外圆柱面定位等。工件以平面定位时，常用的定位元件有固定支承、调支承、浮动支承和辅助支承等；工件以圆孔方式定位时，常用的定位元件有定位销、圆柱心轴和圆柱销等；工件以外圆柱面定位时，常用的定位元件有V形块、支承板或支承钉、定位套、半圆孔衬套、锥套等。数控铣床加工过程中最常用的定位方式之一就是“一面两孔定位”，即以工件上一个较大的平面和垂直于该面相距较远的两个孔组合定位。(2)夹紧方式的选择。工件定位后，必须通过一定的机构将工件压紧在定位元件上，使其在切削加工过程中不因切削力、重力、惯性力而产生位置变化和振动，保证准确的定位位置。夹紧方式的选择，主要是选择夹紧力的大小、方向和作用点。夹紧力的大小直接影响工件安装的可靠性和工件、夹具的变形，在选择和确定夹紧力的大小时，主要考虑切削力、和工件重力的作用，同时也要注意工件与夹具的刚度影响。夹紧力的方向应指向主要定位基准，不应因夹紧力的作用而影响定位的准确。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内，尽量靠近工件的加工表面，提高工件的装夹稳定性，防止和减小工件产生振动。同时，要避免工件因夹紧力的作用而产生变形。(3)夹具的选择。铣床所用的夹具很多，根据专门化程度可分为通用夹具、专用夹具、组合夹具和可调夹具。通用夹具是指已经标准化，不需要调整或稍加调整就可以用来装夹不同工件的夹具，主要用于单件小批量生产的场合。专用夹具是指专为某工件的加工而设计制造的夹具。这类夹具使用方便，结构紧凑，但适用范围窄，针对性强，适用于某一产品大批量生产的场合。组合夹具是指按一定的工艺要求，由一套通用的标准元件和部件组合而成的夹具。这类夹具可以根据工件的具体结构和工艺内容，选择不同的元件和部件组合而成，使用完毕后可以拆成元件或部件，待加工其他工件时重新组合使用，适用于中小批量生产或新产品的试制加工。可调夹具是指通过调整或更换少量元件，就能满足工件装夹与加工要求的夹具。这类兼有通用夹具和专用夹具的优点，适用范围较宽。(4)刀具的选择。正确选择刀具是数控加工工艺中的重要内容，不但影响生产效率和加工精度，而且还关系到能否发生打刀的事故。选择刀具通常考虑机床的加工能力，工件的材料，加工面类型，机床的切削用量，刀具的耐用度、刚度等。数控机床加工具有高速、高效的特点，所以数控机床刀具的选择比普通机床严格得多。选择刀具时要依据被加工工件的表面尺寸和形状优选刀具的参数。刀具的种类、规格很多，要考虑不同种类、不同规格刀具的加工特点。例如，就铣刀而言，端铣刀广泛用于加工平面类零件，端刃均可铣削，而球头铣刀适用于加工空间曲面零件。
3．加工路线的确定
在确定了数控加工的工序之后，还要确定每道工序的加工路线。加工路线的选择从以下几个方面考虑：(1)根据被加工零件的精度和表面粗糙度的要求，选择铣削加工具体采用顺铣方式还是采用逆铣方式。(2)尽量使走刀路线最短，以减少走刀时间。例如，有大量孔加工点阵类零件，要尽量使各点的运动路线总和为最短。在开始接近工件加工时，为了缩短加工时间，通常在刀具Z轴方向快速运动到离零件表面2-5rnm处(称为参考高度)，然后以工作进给速度开始加工。(3)在数控编程时，还要考虑切人点和切出点会留下刀痕，所以应沿轮廓外形的延长线切出或切人，切入点和切出点一般选在零件轮廓两几何元素的交点处。延长线可由相切的圆弧和直线组成，以保证加工出的零件轮廓形状平滑。在铣削平面轮廓零件时，还应避免在零件垂直表面的方向上进刀，因为这样会留下划痕，影响零件表面的粗糙度。
结论
近几年来 ,在传统的机械制造行业里 ,现代制造技术日益发挥着越来越重要的作用 ,各类数控铣床、加工中心等数控设备用于各种复杂、精度高的零件 ,特别是在模具制造业中大量使用各类数控机床。数控设备不仅具有加工质量好、生产效率高、柔性好等特点 ,而且被企业看作体现其经济实力、技术竞争力、生产质量及加工能力的重要标志。
参考文献
[1]田萍.数控铣床加工工艺及设备[M].北京：电子工业出版社，2005.
[2]陈洪涛.数控加工工艺与编程[M].北京：高等教育出版社，2003.
论文作者:伍浩 彭湘 杨芳
论文发表刊物:《科技新时代》2018年9期
论文发表时间:2018/11/14
标签：工件论文; 夹具论文; 加工论文; 零件论文; 刀具论文; 元件论文; 数控论文; 《科技新时代》2018年9期论文;