數控是數字控制的簡稱,數控技術是利用數字化資訊對機械運動及加工過程進行控制的一種方法，可以讓加工質量穩定，加工精度高，重複精度高，適應飛行器的加工要求。
數控加工中工藝設計的原則與方法
摘要：數據加工的工藝相比於傳統加工工藝，給企業帶來了更大的經濟效益，不只提高了工作效率，還影響了零件的質量。所以研究數控加工的工藝對工作效率的提高，經濟效益有着重要的意義。本文介紹了數控加工中工藝的原則與方法。
隨着社會進步，科技突飛猛進，計算機廣泛應用於機械製造行業中，產生了一項新技術――數控加工工藝。它是數控機牀上進行零件加工的一種工藝方法。數控加工零件是是透過編制好的程序來控制機牀的各種動作。零件的加工內容和步驟等用數碼代替，輸入到制定的數控系統中，數控系統對輸入的資訊轉換成各種信號，控制機牀工作中各種動作，實現零件自動化加工。實行了數控加工不僅保證了零件質量的'穩定性，還大大的提高了工作效率，增加了經濟效益。
1 數控加工工藝設計原則
設計零件數控加工的工藝過程時應遵循以下原則：
1_1工序最大限度集中、一次定位的原則
一般在數控機牀上，特別是在加工中心上加工零件，工藝可以最大限度集中，即零件在一次裝夾中應儘可能完成本臺數控機牀所能加工的大部分或全部工序。數控加工傾向於工序集中，可以減少機牀數量和工件裝夾次數，減少不必要的定位誤差，生產率高。對於同軸度要求很高的孔系加工，應在一次安裝後，透過順序連續換刀來完成該同軸孔系的全部加工，然後再加工其它座標位置的孔，以消除重複定位誤差的影響，提高孔系的同軸度。
1.2先粗後精的原則
在進行數控加工時，根據零件的加工精度、剛度和變形等因素來劃分工序時，應遵循粗、精加工分開原則來劃分工序，即先粗加工全部完成之後再進行半精加工、精加工。粗加工時可快速切除大部分加工餘量、儘可能減少走刀次數，縮短粗加時間。精加工時主要保證零件加工的精度和表面質量，故通常精加工時零件的最終輪廓應由最後一刀連續精加工而成、爲保證加工質量，一般情況下，精加工餘量以留0.2～0.6mm爲宜粗、精加工之間，最好隔一段時間，以使粗加工後零件的變形得到充分恢復，再進行精加工，以提高零件的加工精度，
1.3先近後遠、先面後孔的原則
按加工部位相對於對刀點的距離大小而言，在一般情況下，離對刀點近的部位先加工，離對刀點遠的部位後加工，以便縮短刀具移動距離，減少空行程時間。對於車削而言，先近後遠還有利於保持坯件或半成品的剛性，改善其切削條件對於既有銑平面又有鏜孔的零件的加工中，可按先銑平面後鏜孔順序進行、因爲銑平面時切削力較大，零件易發生變形，先銑面後鏜孔，使其有一段時間恢復，待其恢復變形後再鏜孔，有利於保證孔的加工精度，其次，若先鏜孔後銑平面，孔口就會產生毛刺、飛邊，影響孔的裝配。
1.4先內後外、內外交又原則
對既有內表面(內型、內腔)，又有外表面需加工的零件，安排加工順序時，通常應安排先加工內表面，後加工外表面，應先進行內外表面粗加工，後進行內外表面精加工通常在一次裝夾中，切不可將零件上某一部分表面(外表面或內表面)加工完畢後，再加工零件上的其它表面(內表面或外表面)
1.5走刀路線最短原則
在保證加工質量的前提下，使加工程序具有最短的走刀路線，不僅可以節省加工時間，還能減少一些不必要的刀具磨損及其它消耗。走刀路徑的選擇主要在於粗加工及空行程的走刀路徑的確定，因精加工切削過程的走刀路線基本上都是沿着其零件輪廓順序進行的。一般情況下，若能合理選擇起刀點、換刀點，合理安排各路徑間空行程銜接，都能有效縮短空行程長度。
1.6程序段最少原則
在加工程序的編制工作中，總是希望以最少的程序段數即可實現對零件的加工，以使程序簡潔，減少出錯的機率及提高編程工作的效率，而且能減少程序段輸入的時間及計算機內存容量的佔有數。
1.7數控加工工序和普通工序的銜接原則
數控加工工序前後一般都穿插有其它普通工序，如銜接得不好，就容易產生矛盾，最好的辦法是各道工序需要相互建立狀態要求，各道工序必須前後兼顧，綜合考慮，如：要不要留加工餘量、留多少;基準面與孔的精度要求、對毛坯的熱處理狀態等，目的是達到相互能滿足加工要求，且質量目標及技術要求明確;各道工序交接驗收有依據。
2.設計方法舉例
(1)在數控銑牀上銑削外輪廓零件時，爲了保證輪廓表面質量的要求，減少接刀的痕跡，應設計合理的刀具切入和切出時的進、退刀位置。儘量避免沿零件輪廓法向切入和進給中途停頓。儘量不要在連續的輪廓中安排切入和切出或換刀及停頓，以免因切削力突然變化而造成彈性變形，致使光滑連續輪廓上產生表面劃傷、形狀突變或滯留刀痕等疵病。在數控銑牀上進行銑削平面外輪廓零件時，一般採用立銑刀的側刃切削，爲了保證工件的外形光滑，應避免沿零件外輪廓的法向進刀切入和切出零件輪廓，如果銑刀沿法向直接切入零件，將在零件外形上留下明顯的刀痕。因此應沿着外輪廓曲線延長線切向切入或切出零件輪廓，在切出工件時，應避免在工件的輪廓處直接擡刀，要沿着零件輪廓延伸線的切線逐漸切離工件。這樣可避免刀具在切入或切出時產生的刀刃切痕，保證零件曲面的平滑過渡。
(2)銑削封閉內輪廓表面零件時也要注意刀具切入和切出時的運動軌跡。爲了提高加工精度和減少表面粗糙度，在銑削封閉的內輪廓時，因刀具切入、切出不允許外延，此時刀具的切入和切出點儘量選在內輪廓曲線兩幾何元素的交點處或者以圓弧切向進刀。銑凹槽有加工路線：行切法加工凹槽，其加工路線最短，但表面粗糙度差，適用於對錶面粗糙度要求不太高的粗加工或半精加工。環切法加工凹槽，其表面粗糙度最好，但加工路線最長。採用綜合法加工凹槽，即先採用行切法粗加工，最終輪廓用環切法再沿輪廓切削一週進行精加工，使凹槽輪廓表面光整，易保證凹槽側面達到所要求的表面質量。而其加工路線介於前兩者之間，此加工路線方案最合理。
3.結語
工藝設計是對工件進行數控加工的前期準備工作，必須在數控編程工作之前進行，因爲只有工藝方案確定以後，編程纔有依據。根據大量加工實例分析，工藝方面考慮不周是造成數控加工差錯的主要原因之一，工藝設計搞不好，往往要成倍增加工作量，有時甚至要推倒重來。因此，對數控加工中的工藝設計問題進行研究。具有重大實用意義。
參考文獻
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