论文部分内容阅读
摘要：随着社会经济与科学技术的进步，给予了零件加工行业极大的推进力，较为简易，经济效应的提高使得数控加工工艺越来越受到人们的青睐，本文主要探索数控加工中工艺设计所涉及到的一些关键问题。
关键词：数控加工； 工艺设计
引言
数控加工中零件的工艺设计是十分重要的环节 ，对工艺的合理性以及正确性要求比较高 ，不允许出现丝毫差错 ，否则会加工出不出合格的零件 ，造成严重的经济损失 .编程人员必须对加工工艺过程，工艺路线，刀具的选择，切削用量等进行合理选择和确定。
1.数控加工工艺设计的内容
一般情况下数控加工工艺设计都应该包括以下几个方面的工序，数控加工工艺内容的选择和数控加工工艺性分析，以及数控加工工艺路线的设计。在通常情况之下，普通的机床无法进行加工的内容是数控加工工艺设计的优先选择加工内容，而对于那些一般机床难以加工，或是加工出来的产品质量难以得到保证的内容就会成为数控加工工艺设计的重点选择的对象，相对于那些一般机床加工起来效率不高且人手操作起来强度比较大的内容，只会是在数控加工工艺设计过程中次要的加工设计内容。
2.数控加工工艺设计的方法
进一步的确定好工序的加工内容，切削的用量，工艺过程中所使用的装备，还有定位时候夹紧所采用的方式，以及刀具作业时候的运动轨迹是数控加工工艺设计的主要任务，也是为接下来的编织加工过程做好预先的准备。
刀具在整个加工工艺过程中所运动的轨迹，被称之为走刀的路线。走刀的过程技能放映出加工工艺的工步内容，又能反映出整个工步所应遵循的顺序。走刀作为整个编写程序的重要依据之一，在其真正作业时候路线的选择上应该注意一下几个关键地方：
2.1.加工工艺的作业路线尽可能选择最短的
2.2.在一次走刀过程中完成最终轮廓
2.3.确定刀具切入以及切除的方向
2.4.尽可能选取能使加工工件在加工工作之后导致变形较小的路线
在选定定位位置以及夹紧的方式时，尽可能的减小编程计算基准与工艺基准和设计基准之间的误差。将加工工艺的工序尽可能的集中起来，避免过多的装夹次数，这样就能在一次的装夹后完成全部代加工的表面。还有在装夹方式的选择上，尽可能选取占用机人工调整时间较短的，且夹紧力的作用点能准确落在工件刚性较好的部位上。
依据数控加工中工艺设计时候对刀时，使用刀具和工件相对位置的基准点，称之为对刀点，也就是所选用以加工零件的加工原点。在这点上的选取上一般需要遵循以下几点：
2.4.1.选用会使得程序编制较为简单的对刀点
2.4.2.对刀点位置的选择上，应该选用一些容易找正且能方便对零件进行加工的原点
2.4.3.选择的对刀点位置还必须是可靠，且便于加工时检验的位置
2.4.4.选取能大大提高加工工艺精度的对刀点
在数控加工过程中，机床在加工过程常会有自动换刀的现象，因此会在加工的中心，或是在数控的车床等使用多刀进行加工工艺的机床地方设置一个换刀点。无论是手动还是自动的数控铣床，都需要选好相应的换刀位置。换刀点需要设定一个安全的量，以及其在一般情况下是会被设置在加工零件的轮廓之外，这样的设计是为了避免在换刀过程中，零件刀具或是夹具的受损。
数控工艺加工设计过程中，在编程时如何确定切削的速度，可根据被加工的工件的材质，硬度或是切削的状态，刀具的耐用度，背吃刀量以及进给量来选择最合适的切削速度。
以下是一个编程实例
程 序 说 明
G50 X80 Z100 建立工件坐标系（原点在工件左端面几何中心点处），设起刀点为（80，100）。
M03 S500 主轴正转，转速500转/分。
M06 T0101 换第1号刀（外圆粗车刀），准备粗车外圆面。
G00 X32 Z2 刀具从起刀点快速移至循环起点（32，2）。（毛坯直径Ф30）
G71 U1 R1； G71 P100 Q200 U0.6 W0.3 F200 复合循环粗车工件外圆表面，每次吃刀量1mm（半径值），每次退刀量1mm（半径值），X方向留0.6 mm余量（直径值），Z方向留0.3 mm余量，精加工程序从N100至N200。
G00 X80 Z100 粗车外圆表面结束，快速退刀至起刀点（即换刀点）。
T0100 取消1号刀的刀偏值。
M06 T0202 换第2号刀（外圆精车刀），准备精车外圆面。
S800 转速调高至800转/分。（精车时转速S应提高，进给F应降低）
N100 G00 X6 Z2 精车开始，刀具从起刀点移至（6，2）处。注：将倒角Z向延长2，则X=12-2-4=6（X为直径值）
G01 X11.8 Z-1 F100 直线进给加工倒角。注：M12螺纹处外圆加工至11.8（较螺纹外径小0.2），进给降为F100。
Z-20 精车螺纹处外圆（螺纹退刀槽暂不加工）。
X14 精车端面
X16 Z-21 精车倒角
Z-28.5 精车Ф16外圆
X24 Z-43.428 精车30度锥面。注：锥面左端节点坐标（24，-43.428）
N200 Z-70 精车Ф24外圆至-70处（较工件延长5mm）。（中间槽和左端外圆及倒角暂不加工）。精加工结束。
G00 X80 快速退刀至X80处
Z100 快速退刀至起刀点。
T0200 取消2号刀的刀偏值。
M06 T0404 换第4号刀（切槽刀）。设刀头宽为3mm（具体加工应测量刀宽）。
准备切螺纹槽和中间槽。
S500 转速调为500
G00 X18 Z-20 快速移至螺纹槽左侧（18，-20）处。
G01 X9.3 F50 加工螺纹槽至X9.3（槽底直径9，留下0.3余量）。
G00 X18 快速退刀至X18处。
X14 Z-17 快速移至（14，-17）处，此时右刀尖在（14，-14处），准备加工倒角。
G01 X10 Z-19 加工倒角
X9 切槽至槽底
3.结语
工业化飞速的进展，经济的迅猛增长，科学技术日新月异，全面具体的探析数控加工中工艺设计的相关问题，熟悉加工工艺的具体内容，依据数控加工中工艺设计所应该遵循的原则，制定合理可行的数控加工工艺设计方法，对于提高数控加工产品的经济效益，促进加工行业的蓬勃发展有着重要的意义。
参考文献：
[1]胡晓燕.开放式智能化数控系统的研究[J].辽宁省交通高等专科学校学报.2011年03期
[2]李玮，董军，蔡邦智.数控加工工艺过程分析与处理探索[J].西南林学院学报.2012年01期
[3]程德文.曲面数控加工的工艺分析[J].机械设计与制造.2013年02期.
关键词：数控加工； 工艺设计
引言
数控加工中零件的工艺设计是十分重要的环节 ，对工艺的合理性以及正确性要求比较高 ，不允许出现丝毫差错 ，否则会加工出不出合格的零件 ，造成严重的经济损失 .编程人员必须对加工工艺过程，工艺路线，刀具的选择，切削用量等进行合理选择和确定。
1.数控加工工艺设计的内容
一般情况下数控加工工艺设计都应该包括以下几个方面的工序，数控加工工艺内容的选择和数控加工工艺性分析，以及数控加工工艺路线的设计。在通常情况之下，普通的机床无法进行加工的内容是数控加工工艺设计的优先选择加工内容，而对于那些一般机床难以加工，或是加工出来的产品质量难以得到保证的内容就会成为数控加工工艺设计的重点选择的对象，相对于那些一般机床加工起来效率不高且人手操作起来强度比较大的内容，只会是在数控加工工艺设计过程中次要的加工设计内容。
2.数控加工工艺设计的方法
进一步的确定好工序的加工内容，切削的用量，工艺过程中所使用的装备，还有定位时候夹紧所采用的方式，以及刀具作业时候的运动轨迹是数控加工工艺设计的主要任务，也是为接下来的编织加工过程做好预先的准备。
刀具在整个加工工艺过程中所运动的轨迹，被称之为走刀的路线。走刀的过程技能放映出加工工艺的工步内容，又能反映出整个工步所应遵循的顺序。走刀作为整个编写程序的重要依据之一，在其真正作业时候路线的选择上应该注意一下几个关键地方：
2.1.加工工艺的作业路线尽可能选择最短的
2.2.在一次走刀过程中完成最终轮廓
2.3.确定刀具切入以及切除的方向
2.4.尽可能选取能使加工工件在加工工作之后导致变形较小的路线
在选定定位位置以及夹紧的方式时，尽可能的减小编程计算基准与工艺基准和设计基准之间的误差。将加工工艺的工序尽可能的集中起来，避免过多的装夹次数，这样就能在一次的装夹后完成全部代加工的表面。还有在装夹方式的选择上，尽可能选取占用机人工调整时间较短的，且夹紧力的作用点能准确落在工件刚性较好的部位上。
依据数控加工中工艺设计时候对刀时，使用刀具和工件相对位置的基准点，称之为对刀点，也就是所选用以加工零件的加工原点。在这点上的选取上一般需要遵循以下几点：
2.4.1.选用会使得程序编制较为简单的对刀点
2.4.2.对刀点位置的选择上，应该选用一些容易找正且能方便对零件进行加工的原点
2.4.3.选择的对刀点位置还必须是可靠，且便于加工时检验的位置
2.4.4.选取能大大提高加工工艺精度的对刀点
在数控加工过程中，机床在加工过程常会有自动换刀的现象，因此会在加工的中心，或是在数控的车床等使用多刀进行加工工艺的机床地方设置一个换刀点。无论是手动还是自动的数控铣床，都需要选好相应的换刀位置。换刀点需要设定一个安全的量，以及其在一般情况下是会被设置在加工零件的轮廓之外，这样的设计是为了避免在换刀过程中，零件刀具或是夹具的受损。
数控工艺加工设计过程中，在编程时如何确定切削的速度，可根据被加工的工件的材质，硬度或是切削的状态，刀具的耐用度，背吃刀量以及进给量来选择最合适的切削速度。
以下是一个编程实例
程 序 说 明
G50 X80 Z100 建立工件坐标系（原点在工件左端面几何中心点处），设起刀点为（80，100）。
M03 S500 主轴正转，转速500转/分。
M06 T0101 换第1号刀（外圆粗车刀），准备粗车外圆面。
G00 X32 Z2 刀具从起刀点快速移至循环起点（32，2）。（毛坯直径Ф30）
G71 U1 R1； G71 P100 Q200 U0.6 W0.3 F200 复合循环粗车工件外圆表面，每次吃刀量1mm（半径值），每次退刀量1mm（半径值），X方向留0.6 mm余量（直径值），Z方向留0.3 mm余量，精加工程序从N100至N200。
G00 X80 Z100 粗车外圆表面结束，快速退刀至起刀点（即换刀点）。
T0100 取消1号刀的刀偏值。
M06 T0202 换第2号刀（外圆精车刀），准备精车外圆面。
S800 转速调高至800转/分。（精车时转速S应提高，进给F应降低）
N100 G00 X6 Z2 精车开始，刀具从起刀点移至（6，2）处。注：将倒角Z向延长2，则X=12-2-4=6（X为直径值）
G01 X11.8 Z-1 F100 直线进给加工倒角。注：M12螺纹处外圆加工至11.8（较螺纹外径小0.2），进给降为F100。
Z-20 精车螺纹处外圆（螺纹退刀槽暂不加工）。
X14 精车端面
X16 Z-21 精车倒角
Z-28.5 精车Ф16外圆
X24 Z-43.428 精车30度锥面。注：锥面左端节点坐标（24，-43.428）
N200 Z-70 精车Ф24外圆至-70处（较工件延长5mm）。（中间槽和左端外圆及倒角暂不加工）。精加工结束。
G00 X80 快速退刀至X80处
Z100 快速退刀至起刀点。
T0200 取消2号刀的刀偏值。
M06 T0404 换第4号刀（切槽刀）。设刀头宽为3mm（具体加工应测量刀宽）。
准备切螺纹槽和中间槽。
S500 转速调为500
G00 X18 Z-20 快速移至螺纹槽左侧（18，-20）处。
G01 X9.3 F50 加工螺纹槽至X9.3（槽底直径9，留下0.3余量）。
G00 X18 快速退刀至X18处。
X14 Z-17 快速移至（14，-17）处，此时右刀尖在（14，-14处），准备加工倒角。
G01 X10 Z-19 加工倒角
X9 切槽至槽底
3.结语
工业化飞速的进展，经济的迅猛增长，科学技术日新月异，全面具体的探析数控加工中工艺设计的相关问题，熟悉加工工艺的具体内容，依据数控加工中工艺设计所应该遵循的原则，制定合理可行的数控加工工艺设计方法，对于提高数控加工产品的经济效益，促进加工行业的蓬勃发展有着重要的意义。
参考文献：
[1]胡晓燕.开放式智能化数控系统的研究[J].辽宁省交通高等专科学校学报.2011年03期
[2]李玮，董军，蔡邦智.数控加工工艺过程分析与处理探索[J].西南林学院学报.2012年01期
[3]程德文.曲面数控加工的工艺分析[J].机械设计与制造.2013年02期.