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典型车加工零件的数控加工
典型车加工零件的数控加工【1】
摘 要：本文详细阐述了数控加工的原理及特点，并以梯形螺纹零件的实践过程为例进行分析，发现数控加工技术能够有效降低零件的废品率，提高零件的生产质量及效率，降低人工成本，提高企业效益。
因此，具有一定的现实意义。
关键词：数控加工 零件 工艺分析
随着社会的飞速发展，工业化生产对数控加工技术的要求越来越高，在此大背景下，数控车床加工技术的应用水平也得到显著的提高，并且越来越被广泛应用在工业生产中。
数控加工就是一种工艺方法，是指在数控机床上对零件进行加工，从总体上来看，数控机床加工与传统机床加工的工艺规程是一致的，但在操作上有明显的变化。
数控加工主要是运用数字信息来控制零件和刀具的位移，然后再进行机械加工，该种方法对于解决零件品种繁多、产量小、形状各异、提高精度等问题提供了有效的途径，而且能够对零件实现高效化和自动化的加工和生产。
因此，具有一定的理论和现实意义。
1 数控加工原理及特点
1.1 数控加工原理及工艺分析
数控加工，就是应用数控机床对零件进行加工的工艺过程。
数控机床又被称为是一种应用计算机来控制的机床，因此，这里的计算机被统称为数控系统。
数控系统发出的指令主要是对数控机床的运动及相关辅助动作进行有效的控制，而数控系统的指令则是根据零件的材质及加工要求，结合机床的特性由程序员按照规定的指令格式进行编制的。
机床的各种运动均是按照数控系统发出的指令执行的，数控系统必须要根据程序员编制的指令向机床发送各种信息。
按照程序员预先编制好的程序，当完成对零件的加工时，机床就会自动停止运动，通常情况下，任何一种数控机床若没有被输入程序指令，数控机床是不能正常工作的。
通常情况下，数控加工工艺主要包括以下内容：对需要进行数控加工的零件进行选择并确定;对待加工零件的图纸进行数控加工的工艺分析;进行零件数控加工的工艺设计;对零件的图纸进行数学处理;编制并加工程序单;按程序单制作控制媒介;最后是程序的校验与修改;首件零件试加工的实践过程分析及现场处理;对零件数控加工的相关文档进行归档。
在具体工艺分析过程中，我们一定要做好如下几项工作：
(1)正确标注零件图样尺寸。
在具体设计过程中，由于加工程序是以精确的坐标点来编制的，所以我们一定要注意各个图形的几何要素以及要素之间的相互关系(如相切、相交、平行等);要充分明确各种几何要素之间的条件，不能出现多余的尺寸以及影响工序安排的封闭尺寸等。
(2)提高零件的加工精度。
虽然数控机床比传统机床的精确度高出很多，但是对于一些特殊情况，如过薄的底板与肋板，由于加工时产生的切削拉力及薄板的弹性退让会增加切削面的振动，很难使薄板厚度尺寸的公差得到保证，同时也会增加薄板表面的粗糙度。
所以，我们在处理面积较大、厚度小于4 mm的薄板时，在工艺上一定要充分重视这一问题。
(3)使零件轮廓内圆弧的有关尺寸尽量保持统一。
刀具的直径常常被轮廓内的圆弧半径所限制，如果零件的被加工轮廓高度比较低，而且转接圆弧的半径也大，这种情况下我们可以采用较大直径的铣刀来加工，当加工底板面时，由于进给次数相应减少会提高表面加工的质量，所以工艺性较好。
反之，数控铣削工艺性较差。
一般来说，当R<0.2H(H为被加工轮廓面的最大高度)时，可以判定零件上该部位的工艺性不好。
(4)保证基准统一原则。
通常情况下，有些零件需要在铣完一面后再重新安装铣削另一面，此时我们切记要采用统一的基准定位，而且零件上应有合适的孔作为定位基准孔。
如果该零件上没有基准孔，我们可以专门设置工艺孔作为定位基准。
我们在进行零件的外形设计时一定要采用统一的几何类型或尺寸，只有这样才能减少换刀的次数，进而缩短应用程序的长度。
(5)对零件的变形情况进行分析。
如果在加工过程中使零件变形，会严重影响零件的加工质量，当零件变形较大时将无法进行正常的生产。
这时我们必须要采用一些必要的工艺措施进行预防，如对钢件进行调质处理等常规方法。
1.2 数控加工的特点
首先，加工质量稳定，具有较强的柔性和适应性。
由于数控车床是通过接收指令进行加工，大大减少了人为产生的误差，而且零件的加工均是通过程序来实现的，所以极大方便了复杂结构零件的生产。
其次，加工效率较高，能够实现对外形复杂的零件进行加工。
数控车床的运行速度较快，刀具可以自行更换，大大减少了辅助换刀的时间。
数控车床能够实现任意轨迹的运动，对任何几何形状都能实现加工，对于生产轮廓形状复杂的零件具有较高的适应性。
最后，采用数控加工能够获得较高的经济效益。
采用数控车床加工零件能够节省工艺装备费用，而且数控车床具有较高的精确度，减少了废品率，进一步降低生产成本，减少了人工的工作强度。
2 梯形螺纹零件加工过程的实践分析
由于螺纹的加工深度较大，所以我们在加工梯形螺纹时无法采用直进法加工，因此梯形螺纹宜选用G76指令，采用斜进法进行编程加工。
相关计算公式如表1。
3 结语
本文在对数控加工的原理及特点进行详细阐述的基础上，以梯形螺纹零件为例对其加工实践过程进行具体的分析。
通过分析发现，数控加工技术是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径，该种工艺技术能够有效提高零件的生产效率，提高生产质量，减少人工投入，而且产品质量稳定，废品率低，能够有效提高企业的经济效益。
参考文献
[1] 侯全林.双刀三刃车削梯形丝杆[J].工具技术，2005(4).
[2] 徐福林.米制梯形螺纹的数控加工技术[J].机械制造与自动化，2005(5).
数控车削加工典型零件加工方法【2】
摘要： 数控车床是一种具有高精度、高效率的自动化机床。
其具有广泛的加工艺性能，可车削外回转表面、内回转表面、各种特型面及复杂零件等。
本文主要阐述了怎样确定典型零件车削加工方案以及在加工过程中加工工序安排、进给路线的确定等方法。
Abstract: CNC lathe is a kind of high accuracy, efficient automation machine tool. It has a wide range of process performance, turning external rotary surface, rotary surface, all kinds of special and complex parts.
This paper mainly discusses how to determine the typical part machining programs as well as method in the process of machining process, determination of feed route.
关键词： 加工精度;表面粗糙度;进给路线
Key words: machining precision;surface roughness;feed line
0 引言
加工方案的确定是否合理对加工效率以及加工精度都有重要的影响。
一般要按下列程序进行：研究零件图，进行工艺分析;制定工艺规程;明确生产类型;选择毛坯;拟定加工路线;进行各工序的详细设计;进行技术分析，确定最佳方案。
1 数控车削加工外回转体内零件表面以及端面的加工方法
1.1 车削加工外回转体内零件的方法
1.1.1 移动床鞍至工件右端，用中滑板控制吃刀量，摇动小滑板丝杠或床鞍作纵向移动车外圆。
一次进给车削完毕，横向退出车刀，再纵向移动刀架滑板或床鞍至工件右端进行第二、第三次进给车削，直至符合图样要求未止。
1.1.2 在车外圆时，通常要进行试切削和试测量。
其具体方法是：根据工件直径余量的1/2作横向进刀，当车刀在纵向外圆上移动至2mm左右时，纵向快速退出车刀，饶后停车测量，如尺寸已符合要求，就可切削。
否则可以按上述方法继续进行试切削和试测量。
为了确保外圆的车削长度，通常先采用刻线痕法后采用测量法进行。
即在车削前根据需要的长度，用钢直尺、样板、卡钳以及刀尖在工件表面上刻一条线痕，然后根据线痕进行车削。
当车削完毕时，再用钢直尺或其他量具复测。
1.2 车削工件，一般分粗车和精车
1.2.1 粗车 在车床动力条件许可时，通常采用切削深度和进给量大，转速不宜过快，以合理时间尽快把工件余量车掉。
因为粗车对切削表面每有严格要求，只需留一定的精车余量即可。
由于粗车切削力较大，工件装夹必须牢靠。
粗车的另一作用是：可以及时发现毛坯材料内部的缺陷。
1.2.2 精车 精车是指车削的末道加工。
未了使工件获得准确的尺寸和规定的表面粗糙度，操作者在精车时，通常把车刀修磨得锋利些。
车床转速选得高一些，进给量选得小一些。
2 车削加工内回转体内零件表面的加工方法
2.1 车孔方法 直孔车削基本上于车外圆相同，只是进刀和退刀方向相反。
粗车和精车内孔时也要进行试切和试测，其试切方法与试切外圆相同。
即根据径向余量的一半横向进给，当车刀纵向切削至2mm左右时纵向快速退出车刀然后停车试测。
反复进行，直至符合孔径精度要求为止。
2.2 孔径测量 测量孔径尺寸，通常用塞规和千分尺测量，它对于粗车和试切削的尺寸都能迅速地反映过来。
目前对于精度较高的孔径都有用内径表测量。
用塞规测量 塞规由过端、止端和柄组成。
过端按孔的最小极限尺寸制成，测量时应塞入孔内。
止端按孔的最大极限尺寸制成，测量时不允许插入孔内。
当过端塞入孔内，而止端插不进去时，就说明此孔尺寸在最小极限尺寸与最大极限尺寸之间，是合格的。
3 工序的划分
3.1 数控车削加工工序的划分
3.1.1 以一次安装所进行的加工作为一道工序 将位置精度要求叫高的表面安排在一次安装下完成，以免多次安装所产生的安装误差影响位置精度。
3.1.2 以一个完整数控程序连续加工的内容为一道工序 一些零件在装加过程中虽然可以一次装夹完成多道工序的加工，但有时也会受到各种限制，如数控系统本身的容量限制，机床超时间运行甚至要超负荷运行等等因素限制。
有时程序太长也会增加机床的出错率，差错与检索困难，因此程序不能太长。
这时可以以一个独立、完整的数控程序连续加工的内容为一道工序。
在本工序内用多少把刀具，加工多少内容，主要根据控制系统的限制，机床连续工作时间的限制等因素考虑。
3.1.3 以工件上的结构内容组合用一把刀具加工为一道工序 有些零件结构较复杂，既有回转表面也有非回转表面，既有外圆、平面也有内腔、曲面。
对于加工内容较多的零件，按零件结构特定将加工内容组合分成若干部分，每一部分用一把典型刀具加工。
这时可以将组合在一起的所有部位作为一道工序。
然后再将另外组合在一起的部位换另外一把刀具加工，作为新的一道工序。
这样可以减少换刀次数，减少空程时间。
3.1.4 以粗、精加工的工序划分 对于容易发生加工硬化的零件，常常在粗加工后在进行进行矫正，此时的粗、精加工将作为两道工序出现，可以采用各类型的刀具或不同的数控设备来加工。
对毛坯余量较大和加工精度要求较高的零件，应将粗车和精车分开，划分成两道或更多的工序。
我们可将粗加工安排在精度较差、功率大的数控机床上，将精加工安排在精度较高的数控机床上。
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