数控加工工艺的分析和处理gfxg.docx

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1、数控加工工工艺的的分析和和处理姓 名：专 业：机械加加工与自自动化班 级：前言： 数数控加工工作为一一种先进进的加工工方法, 被广广泛地用用于航空空工业、舰舰船工业业以及电电子工业业等高精精度、复复杂零件件的加工工生产。在在数控加加工中，影影响数控控加工质质量的因因素很多多，即工工艺系统统中的各各组成部部分，包包括机床床、刀具具、夹具具的制造造误差、安安装误差差以及刀刀具使用用中的磨磨损等都都直接影影响工件件的加工工精度。也也就是说说，在加加工过程程中整个个工艺系系统会产产生各种种误差，从从而改变变刀具和和工件在在切削运运动过程程中的相相互位置置关系而而影响零零件的加加工精度度及质量量。摘要

2、从从加工工工艺角度度论述了了提高数数控加工工精度，表表面加工工质量的的解决措措施，只只在提高高数控加加工质量量，利于于更高效效的使用用数控机机床，提提高数控控车床质质量，第第一要合合理考虑虑工艺因因素；第第二要掌掌握数控控车床的的三大操操作技巧巧，即一一刀多尖尖、刀具具圆弧半半径补偿偿和刀具具磨损参参数的有有效运用用。浅谈提高高数控车车床加工工质量的的措施一：机床床的合理理选择数控加工工在中国国制造业业中已经经有了较较长的使使用时间间，虽然然有严格格的数控控机床操操作规范范、良好好的机床床维护保保养，但但是其本本身的精精度损失失是不可可避免的的。为了了控制产产品的加加工质量量，我们们定期对对数

3、控设设备进行行检测维维修，明明确每台台设备的的加工精精度，明明确每台台设备的的加工任任务。对对于大批批量成批批生产的的零件加加工工厂厂，应严严格区分分粗、精精加工的的设备使使用，因因为粗加加工时追追求的是是高速度度、高的的去除率率、低的的加工精精度，精精加工则则相反，要要求高的的加工精精度。而而粗加工工时对设设备的精精度损害害是最严严重的，因因此我们们将使用用年限较较长、精精度最差差的设备备定为专专用的粗粗加工设设备，新新设备和和精度好好的设备备定为精精加工设设备，做做到对现现有设备备资源的的合理搭搭配、明明确分工工，将机机床对加加工质量量的影响响降到了了最低，同同时又保保护了昂昂贵的数数控设

4、备备，延长长了设备备的寿命命。二：图纸纸分析 1确确定正确确的加工工工艺方方案（1） 合理实际际切入切切出路线线。在数数控机床床上加工工零件时时，为减减少接到到痕迹，保保证轮廓廓的表面面质量，对对刀具的的切入和和切除的的程序要要仔细设设计。刀刀具的切切入切点点要沿零零件周边边外延，以以保证工工件的轮轮廓光滑滑，如刀刀具沿零零件轮廓廓直接垂垂直切入入零件，将将在零件件的外形形上留下下明显的的痕迹，刀刀具要沿沿零件轮轮廓的法法线切入入和切除除。在轮轮廓加工工过程中中应避免免进给停停顿，否否则由于于切削力力的变化化也会产产生刀痕痕，刀具具切入过过程一般般需要采采取较小小的进给给速度，为为提高切切削效

5、率率。切入入时从一一个切削削层换到到另一个个切削层层，比切切除后在在突然切切入好，这这样可以以保证恒恒定的切切削参数数，包括括切削速速度，进进给量与与切削速速度的一一致性，要要尽量的的提高毛毛培的成成型精度度，使表表面加工工余量均均匀。（2） 例如制定加工工顺序一一般遵循循下列原原则：（1）先先粗后精精。按照照粗车半半精车精精车的顺顺序进行行，逐步步提高加加工精度度。（2）先先近后远远。离对对刀点近近的部位位先加工工，离对对刀点远远的部位位后加工工，以便便缩短刀刀具移动动距离，减减少空行行程时间间。此外外，先近近后远车车削还有有利于保保持坯件件或半成成品的刚刚性，改改善其切切削条件件。（3）内

6、内外交叉叉。对既既有内表表面又有有外表面面需加工工的零件件，应先先进行内内外表面面的粗加加工，后后进行内内外表面面的精加加工。（4）基基面先行行。用作作精基准准的表面面应优先先加工出出来，定定位基准准的表面面越精确确，装夹夹误差越越小。 2.选择正正确的切切削加工工方式（1） 车削削圆钢类类零件时时尽量使使用同一一把刀车车削不同同的外圆圆，以减减少接到到痕迹。一一般，应应避免车车削非连连续表面面是；要要注意选选择合适适大小的的主偏角角和副偏偏角，以以避免刀刀具的干干涉而产产生刀痕痕。此类类零件的的圆弧表表面加工工时应选选取较小小的偏角角，并将将刀尖倒倒成圆角角，圆角角半径应应小于表表面的半半径

7、。三：编程程1 数控车床床的编程程总原则则是先粗粗后精、先先进后远远、先内内后外、程程序段最最少、走走刀路线线最短，编编程时常常取零件件要求尺尺寸的中中值作为为编程尺尺寸依据据。如果果遇到比比机床所所规定的的最小编编程单位位还要小小的数值值时，应应尽量向向其最大大实体尺尺寸靠拢拢并圆整整。2 如图O12334G40GG97GG99MM3S8800MM25T01001GOX880.ZZ80.Z5.X0Z33.G1Z00F0.03G03XX10.Z-110.RR10.F0.02GO1XX48.Z-700.X60.Z-911.X62.GOX880.ZZ50.T02002GOX550Z-50.G01X

8、X43.F0.01GO4UU0.22G01XX49.GOX880.ZZ50.T03003GOX449.00Z0G92XX47.1W-47.F2.0X46.5X45.9X45.5X45.4GOX880.ZZ50.M26M05M303 尺寸为，则则编程时时写400.0113.4 编程时尽尽量符合合各点重重合的原原则。也也就是说说，编程程的原点点要和设设计的基基准、对对刀点的的位置尽尽量重合合起来，减减少由于于基准不不重合所所带来的的加工误误差。在在很多情情况下，若若图样上上的尺寸寸基准与与编程所所需要的的尺寸基基准不一一致，故故应首先先将图样样上的各各个基准准尺寸换换算为编编程坐标标系中的的尺寸。

9、当当需要掌掌握控制制某些重重要尺寸寸的允许许变动量量时，还还要通过过尺寸链链解算才才能得到到，然后后才可进进行下一一步编程程工作。四：车刀刀1. 刀具的选选材和角角度刀具材料料在切削削中一方方面受到到高温，高高压和剧剧烈的摩摩擦作用用，要求求其硬度度高，耐耐磨性和和耐热型型好；另另一方面面又要求求受到压压力，冲冲击力和和震动，要要求强度度和韧性性足够，但但是，强强度和韧韧性的材材料其硬硬度与耐耐磨性必必然较差差，反之之亦然。 解解决方法法：车刀的几几何角度度有主偏偏角、刀刀尖角、副副偏角、刃刃倾角、前前角、后后角和副副后角。主主偏角影影响刀尖尖强度和和切削层层断面形形状。车车削细长长轴、薄薄壁

10、套筒筒零件时时，为了了防止径径向切削削分力造造成工件件弯曲变变形，主主偏角应应取大些些（如990。）；端面、台台阶面车车刀的主主偏角取取93。左左右为宜宜；对于于一般工工件粗车车时主偏偏角为775。时时，刀具具的强度度和散热热性能最最好，宜宜选用。刀刀尖角在在螺纹车车刀中是是一个主主要角度度，作为为成形刀刀具其刀刀尖角的的大小直直接决定定牙型，对对于普通通螺纹车车刀，刃刃倾角为为10。时时，其刀刀尖角为为59。116圆弧半半径r由由公式rr0.1444p计算算（式中中P为螺螺距）。副副偏角对对表面粗粗糙度影影响最大大，主、副副偏角愈愈小，刀刀尖圆角角半径愈愈大的车车刀加工工出的表表面粗糙糙度愈

11、细细化。切削用量量 切削用用量包括括a进给给量f和和切削速速度u，其其选择原原则是：粗车时时应该选选一个尽尽可能大大的切削削深度aa，然后后选择一一个较大大的进给给量f，最最后在根根据刀具具允许的的耐用度度选一个个合理的的切削速速度v，而而对于精精车，因因为精车车工序直直接决定定工件的的尺寸精精度，形形状精度度和表面面粗糙度度，选择择用量时时要避免免积屑减减少残留留面积，减减少径向向切削力力Fy，避免震动，所以切削深度和进给量要较少而切削速度要高。例如五切削削液的合合理选用用切削液的的主要作作用是：冷却和和润滑。车车削中常常用的切切削液是是乳化液液，浓度度为525；数控控车床可可以选用用10号

12、号或200号机油油为切削削液；当当有足够够流量的的切削液液能完全全冷却硬硬质合金金刀具时时，在车车削钢等等塑性材材料时，以以加冷却却液为好好；车铸铸铁、黄黄铜等脆脆性材料料时，一一般不加加切削液液，因为为崩碎切切屑与切切削液混混在一起起容易阻阻塞机床床拖板的的运动；用高速速钢刀具具切削钢钢等塑性性金属时时，要加加切削液液。六工件件装夹与与切削。（1）工工件装夹夹方法的的合理选选择 除一般轴轴类零件件用三爪爪自定心心卡盘直直接装夹夹外，对对于一些些特殊零零件，必必须合理理选择装装夹方法法，否则则对零件件的加工工质量将将带来负负面影响响，不能能发挥数数控车床床高精度度加工的的优越性性。例如如：细长

13、长轴零件件在车削削时，由由于工件件散热条条件差，温温升高，轴轴向因热热变形造造成较大大的伸长长量，如如果用“一夹一一顶”方法装装夹，尾尾座顶尖尖就不能能用固定定顶尖，否否则细长长轴易产产生弯曲曲变形，科科学合理理的装夹夹方法是是改用弹弹性活动动顶尖顶顶轴的右右端，并并且卡爪爪部位用用钢丝过过渡夹紧紧，另外外，在中中间可以以安装中中心架或或跟刀架架，在跟跟刀架的的支承爪爪调整中中其压紧紧力要适适度，如如果有间间隙则达达不到提提高工件件刚性的的目的，如如果压紧紧力过大大，则细细长轴加加工后，表表面必会会呈现“竹节”状口，影响响圆柱度度。车薄薄壁工件件时为了了防止径径同夹紧紧力引起起工件变变形，可可

14、以采用用轴向夹夹紧、开开口环过过渡夹紧紧或用软软爪夹紧紧的方法法，另外外可以在在一端预预先留较较厚的工工艺凸缘缘用来装装夹，待待套筒加加工完毕毕后再切切除工艺艺凸缘。车车削曲轴轴时可以以在中间间搭一个个中心架架来提高高工件的的刚度，以以防因切切削力而而引起变变形。（3） 切削技巧巧 一刀多多尖的运运用“一刀多多尖”的运用用技巧所所谓“一刀多多尖”，是指指一把车车刀在一一道工序序中利用用它的多多个刀尖尖来加工工不同的的工件表表面，当当多把车车刀使用用并编程程。如11号位车车刀刀号号为T001，其其中一个个刀尖车车外圆，另另一个刀刀尖车端端面，车车外圆刀刀尖对刀刀数值输输入到偏偏置号“T00005

15、”中，则则外圆车车刀编程程时用“T01105”指令；车端面面刀尖对对刀数值值输入到到偏置号号“T00006”中，则则端面车车刀编程程时指令令为“T01006”，可见见一把车车刀可同同时充当当两把车车刀使用用，可以以间接扩扩充数控控车床的的刀库容容量，且且刀具角角度比较较好选择择。刀尖圆径径的功能能的运用用数控车床床的数控控系统目目前正在在推广“刀尖圆圆弧半径径补偿”功能，刀刀具在切切削过程程中会出出现磨损损，其刀刀尖点为为空间的的一个虚虚点，数数控编程程时是以以这个虚虚点轨迹迹来编程程的，而而实际切切削圆弧弧表面时时，刀具具实际切切削点为为刀尖圆圆弧上各各实际分分布点，必必然会造造成一边边多切

16、，另一边少切的现象，而运用刀尖圆弧补偿功能（即G41,G42,G40）进行运算，始终保证当前刀尖点是刀具圆弧与理论圆弧轮廓的切点，此功能在数控车床上运用简单有效，其操作要点是测量刀尖圆弧半径值，确定刀尖方位号，一次性在刀补表里对应输入，编程时在精车程序段起点之前和终点之后的程序段中用G41和G42建立刀具圆弧补偿功能，并要求在所在程序段中必须使用G01指令，否则H1无效。刀具磨损损的合理理运用不管是成成批大量量生产还还是单件件小批量量生产，数数控车床床加工工工件时必必须有一一个加工工试件（单单件生产产为正式式件）的的过程。如如何快速速而准确确地保证证加工尺尺寸精度度，现在在在数控控车床系系统中

17、增增设了刀刀具磨损损的补偿偿功能（有有些老式式系统在在刀具偏偏置中用用增减参参数的方方法实现现），能能够很有有效地实实现工件件尺寸的的快速调调例如在在同一零零件上要要加工.。尺寸，首首先编程程、试切切、对刀刀，如果果一次连连续自动动加工，势势必因工工艺系统统误差或或测量误误差导致致工件报报废，而而有效的的步骤是是：首先先设定某某一磨损损量如00.6000，然然后正常常加工，待待加工完完毕后，取取消磨损损值，设设定为OO，逐段段精密测测量，则则每段理理论直径径相应增增加0.6000，与实实际测量量尺寸比比较，如如果偏大大，则将将相应的的程序段段指令的的x值减减小相应应的增量量值，反反之亦 然再精精车时，轴轴径直径径对中率率极高。轴轴向磨损损量的运运用亦然然。 结束语本文从加加工工艺艺的角度度探究了了提高数数控加工工质量的的一系列列方法，并并且在实实际加工工中到到到了验证证，为数数控加工工工艺人人员提供供了一些些解决问问题的参参考方案案，有助助于更高高效的利利用数控控机床。