1、數(shù)控車床零件加工程序的優(yōu)化 我們?cè)跀?shù)控車床上加工的零件主要是回轉(zhuǎn)件，其加工精度要 求一般比較高，而往往生產(chǎn)中加工精度要求高， 加工程序不合理 產(chǎn)生的廢品率就高，因而實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)程序的編制相對(duì)復(fù)雜一 些。那么如何既保證高的精度又降低廢品率？當(dāng)然要達(dá)到高精度 低廢品率的要求需要考慮多方面的原因，本文主要側(cè)重從加工程 序這一角度分析，目的是使數(shù)控車床編程人員在充分滿足工藝要 求的前提下，對(duì)數(shù)控車床加工程序進(jìn)行優(yōu)化， 從而編制出既簡(jiǎn)潔、 運(yùn)算量小又能保證加工精度并使機(jī)床損耗小、刀具磨損小的程 序。根據(jù)我校校辦企業(yè)生產(chǎn)的可調(diào)式凸輪控制器零件度盤生產(chǎn)實(shí) 例（見(jiàn)下圖），可從不同角度分析如何對(duì)加工程序優(yōu)化的問(wèn)

2、題。 可調(diào)式凸輪控制器零件度盤（以下簡(jiǎn)稱度盤），根據(jù)圖紙要 求先分析一下工藝。編制數(shù)控機(jī)床加工零件程序主要是處理一系 列的工藝問(wèn)題。一般普通機(jī)床上零件加工的工藝，都是操作工人 自行來(lái)決定，機(jī)床加工的切削用量、走刀路線、工序內(nèi)的工步安 排等。而數(shù)控機(jī)床是通過(guò)運(yùn)行程序進(jìn)行加工的。因此加工中的所 有工序、工步、每道工序的切削用量、走刀路線、加工余量，以 及所用刀具的尺寸、類型等都要預(yù)先確定好并編入程序中。這就 要求由編程人員首先編出一個(gè)合格的工藝，要達(dá)到此要求必須對(duì) 數(shù)控機(jī)床的性能、特點(diǎn)和應(yīng)用、切削規(guī)范和刀具系統(tǒng)非常熟悉， 否則就無(wú)法做到全面、細(xì)致地考慮零件加工全過(guò)程，也無(wú)法正確、 合理地確定零件加

3、工程序。 根據(jù)上圖其加工工藝主要包括： 合理 選擇切削用量、工序劃分及安排、走刀路線、加工順序等。 1. 切削用量的選擇 切削用量的選擇： 數(shù)控加工零件時(shí)， 其切削用量都預(yù)先編到 加工程序里面， 在正常的情況下是人工不允許變動(dòng)的。 只有在試 切削或是出現(xiàn)異常情況時(shí)， 才允許通過(guò)速度調(diào)節(jié)或是手搖輪調(diào)節(jié) 其切削用量。 因此程序中所選的切削用量一般是最合理、 最優(yōu)化 的。這樣才可以提高其數(shù)控加工機(jī)床的加工精度、 刀具壽命和生 產(chǎn)率，降低加工成本。 從實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，影響數(shù)控加工切削用量的主要因素有： （1）機(jī)床選用。切削用量的選擇必須在機(jī)床主傳動(dòng)功率、 進(jìn)給傳動(dòng)功率、 主軸轉(zhuǎn)速范圍之內(nèi)。 機(jī)床刀具工

4、件系統(tǒng)的剛性是 限制切削用量的重要因素。 選擇合理的切削用量， 避免機(jī)床刀 具一工件系統(tǒng)發(fā)生較大的振動(dòng)，影響加工。盡量選穩(wěn)定性好、熱 變形小、剛性好的數(shù)控機(jī)床，適當(dāng)加大切削用量。 （2）車刀選用。車刀材料是影響切削用量的又一重要因素。 生產(chǎn)中常用的刀具材料不外乎高速鋼、 硬質(zhì)合金、陶瓷和金剛石。 金剛石刀片性能最好， 允許很高的切削速度， 耐磨性好， 硬度高， 硬度隨溫度變化小， 但價(jià)格貴。 數(shù)控機(jī)床所采用的刀具多是不重 磨可換刀片俗稱機(jī)夾刀片，機(jī)夾刀片的材料、形狀和尺寸，必須 與程序中切削速度和進(jìn)給量相適應(yīng)并存在刀具參數(shù)里面。 目前市 場(chǎng)有許多采用新工藝制造的表面涂層刀具， 增強(qiáng)刀具硬度、

5、耐磨 性，阻擋刀具因受熱而引起的化學(xué)成分互溶。 (3) 工件材料。度盤的材料是 ZL104，很容易粘刀，影響 表面精度和尺寸精度。 加工工件的材料不同， 所選用的刀具角度 也不同。度盤加工中注意加大前角，保持切削刃鋒利。同時(shí)也要 注意其毛坯鑄造質(zhì)量和加工的切削性。 (4) 冷卻液(切削液)。冷卻液具有冷卻和潤(rùn)滑的作用。 冷卻液能帶走切削過(guò)程中產(chǎn)生的熱量，降低工件、刀具、夾具和 機(jī)床的升溫， 減少刀具與工件的摩擦與磨損， 提高刀具壽命和工 件的表面加工質(zhì)量。 使用冷卻液還能提高切削用量。 冷卻液使用 過(guò)程必須定期更換， 以防變質(zhì)有異味， 腐蝕機(jī)床導(dǎo)軌或其他零件。 2. 工序劃分的選擇 ( 1 )

6、刀具的集中分序法。采用單刀多刃來(lái)分工序加工。在 一次裝夾中，用同一把刀完成零件上所有可以完成的加工表面。 再用第二把刀、 第三把刀完成可以完成的表面。 這樣可以減少換 刀的次數(shù)，壓縮空行程時(shí)間，減少定位誤差產(chǎn)生。 ( 2)粗精加工分序法。可調(diào)式凸輪控制器零件度盤生產(chǎn)批 量較大。對(duì)于同一批零件生產(chǎn)安排，建議先全部進(jìn)行粗加工、半 精加工，最后再進(jìn)行精加工，且粗、精加工之間最好先隔一段時(shí) 間以使粗加工后的零件的變形得到充分地恢復(fù)， 然后再進(jìn)行精加 工以提高零件的加工精度。 ( 3)按加工部位分序法。一般是先加工大端面和大外圓進(jìn) 行定位，再加工小外圓端各表面及螺紋，最后加工孔。 3. 確定加工路線的選

7、擇原則及加工順序 確定加工路線。 加工路線是指數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中刀具的運(yùn) 動(dòng)軌跡和方向。每一道工序的加工路線的確定都是非常重要的， 因?yàn)樗绊懥慵募庸ぞ燃氨砻娲植诙取?其加工路線的總體劃 分原則為： 保證加工精度及粗糙度、 使得空行程最少及加工路線 最短、計(jì)算也要方便。 但是在加工路線的確定中還要考慮以下幾 點(diǎn)：（ 1）應(yīng)盡量減少進(jìn)、退刀時(shí)間和其他輔助時(shí)間，采用單刀 多刃分工序加工即可。（ 2）選擇合理的進(jìn)刀位置和換刀點(diǎn)，盡 量避免沿零件輪廓法向切入和進(jìn)給中途停頓， 防止加工干涉。（ 3） 加工路線一般是先加工外圓輪廓，然后再加工螺紋和內(nèi)孔。 確定加工順序。 重點(diǎn)是為了保證定位的可靠性， 確保加工精 度。夾緊時(shí)工件的剛性。一般可按以下原則來(lái)進(jìn)行：（1）上道 工序加工不能影響下道工序的裝夾（特別是定位表面）。（2） 以相同的裝夾方式或同一把刀加工的工序盡可能采用集中的連 續(xù)加工，減少重復(fù)裝夾、更換刀具等輔助時(shí)間。（ 3）同一次安 裝中的