典型零件數控加工工藝分析

摘要：以典型零件數控加工為例，介紹了其具體的加工工藝，包括零件加工圖紙的分析、零件加工路線和工序的確定、刀具和切削量的確定、夾具和量具的確定、編程原點的確定等，為類似零件的數控加工提供參考。

關鍵詞：數控機床;加工圖紙;刀具;切削量

0 引言

對現代機械制造行業來說，數控機床的應用具有重要意義，通過應用數控機床，可提高零件加工精度，減少人力成本，提高機械制造企業的經濟效益。本文以典型零件數控加工為例進行分析，其加工質量受各方面影響，如數控機床的精度、人員操作熟練度、加工工序、加工工藝等。

1 零件加工圖紙分析

一般而言，某種零件的加工并不是在數控機床上完成其整個加工工序，因此對于相關工作人員來說，在數控加工前，首先應該對零件圖紙（圖1）進行詳細分析，確定哪些工序需要在數控機床上完成，初步制定加工計劃和最合適的加工方案。具體來講，可以從數控機床加工的可行性和便利性兩個方面進行分析，結合零件加工需求，在滿足零件加工需求的前提下，根據零件加工圖紙擬定數控機床的加工工藝。

2 工藝路線和工序的確定

零件加工工藝路線和工序的確定，對于保證零件精度來說具有重要作用，同時合理的工藝路線和工序能夠縮短加工時間和步驟，節約人力和時間成本，因此相關人員必須對此予以重視。在工藝路線和工序的確定過程中，主要考慮以下因素：

第一，先進行零件的粗加工，并且粗加工不需要使用精密機床，一般采用普通機床即可。第二，為了節約時間，同時減少對切削刀具等的磨損，盡量避免頻繁更換刀具。第三，加工工序一般應先進行粗加工，再進行精加工。第四，注意進刀和退刀的方式，盡量避免直進直出，以避免損壞刀具，確保加工進度。

3 刀具和切削量的確定

相對于傳統機床來說，數控機床的零件加工精度更容易受到刀具和切削量的影響，這對數控機床的操作人員提出了更高的要求，應該根據所加工零件的尺寸、形狀和材質等，選擇合適的刀具，確定合理的切削量。

具體來說，可根據以下幾方面內容，選擇最合適的切削刀具：第一，根據刀具的材料進行選擇，通常選擇硬質合金材料制作的刀具。第二，如果其他條件都相同，一般來說，首選刀具長度較短的。第三，為了避免頻繁更換刀具，對于刀具的性能也有一定要求，主要應考慮刀具的耐磨性是否良好，避免在長時間使用中，刀具被磨損而造成零件精度降低。第四，由于刀具一般是由人為更換和安裝的，因此還應該考慮操作人員的熟練程度，確保刀具平衡。

對于切削量來說，除了受刀具硬度影響，還受到加工工藝的影響，粗加工時，切削量一般較大;精加工時，則應避免切削深度太深，同時采用相對于粗加工更低的進速。

4 夾具和量具的確定

第一，夾具的確定。通常來說，夾具往往根據所加工零件的數量確定，若所加工零件的數量較少，一般選擇通用或組合夾具;若所加工零件的數量較大甚至需要成批生產，則主要考慮夾具裝卸的便利性、裝卸夾具的快慢等，同時還要考慮所選擇的夾具能否準確定位，避免定位不準造成零件精度的降低。

第二，量具的確定。對于量具的確定來說，沒有許多特殊要求，通用量具即可，需要強調的是，相關人員在確定量具時，必須確保所選擇的量具精度滿足機械加工要求。

5 編程原點的確定

不同于傳統的機加工機床，數控機床的特點是需要編程，因此編程原點的確定也決定著典型零件的數控加工精度。為了便于數控機床的編程，通常在編程前，應該分析零件圖樣，在零件圖樣上標注坐標尺寸時，應該盡量避免采用不同的基準線，也可以直接在零件圖紙中標注坐標尺寸。

編程原點對于確保數控機床的精度具有重要意義，編程原點既是起點，又是終點，必須準確確定編程原點的位置，否則將直接影響零件的機加工精度。具體來說，可以從以下方面確定編程原點：第一，編程原點的位置應該較明顯，同時應該便于操作人員測量。第二，相關人員需要計算零件數據，因此編程原點所確定的數值應該便于計算。第三，尺寸基準包括兩個方面，即設計和工藝基準。在不影響加工工藝和精度的前提下，盡量使編程原點和這兩個基準相互重合。第四，盡可能減小誤差。

6 典型零件的數控加工

本文以某形狀較為規整的零件毛坯加工為例，如圖2所示，說明加工工藝的確定步驟。首先，該毛坯形狀較為規整，初步判斷可以進行數控機床的機加工。已知該毛坯材質是45#鋼，因此在確定機加工刀具時，選擇硬質合金較合適。

該零件毛坯的具體加工工藝如下：

（1）外部形狀的加工。應注重外部形狀加工的精確性，并注意確定后續精加工的進刀量。（2）內部形狀的加工。根據加工圖紙，該毛坯加工的零件內部形狀較為復雜，因此應該避免在內部形狀加工過程中，刀具和進刀量等對機加工產生影響，導致加工精度降低。一般來說應該避免選擇大尺寸的刀具。（3）零件有圓形或橢圓的加工要求時，應注意確定合適的刀補參數，提高加工效率，降低報廢率。（4）有孔加工時，應注意在加工完孔后，還需要鉸孔，注意選擇合適的鉸刀尺寸。（5）檢查零件的加工圖紙，查看是否需要進行圓角等加工。

7 結語

機加工對于機械制造行業來說是必不可少的工藝流程，其應用廣泛，機加工時，相關操作人員首先應該詳細分析零件加工圖紙，制定合理的加工路線和加工工藝。在具體的加工過程中，操作人員應根據零件尺寸、形狀、材料等選擇合適的刀具和切削量等，對數控加工來說，還要確定合理的編程原點，以不斷提升加工精度，降低報廢率，節約加工成本。

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收稿日期：2020-02-05

作者簡介：康琦文（1985—），男，湖南邵陽人，一級實習指導老師，研究方向：數控加工。