提高數(shù)控加工質(zhì)量的工藝措施

曹樹嶺,簡正豪,何　苗

(南昌工學(xué)院,南昌 330108)

提高數(shù)控加工質(zhì)量的工藝措施

曹樹嶺,簡正豪,何苗

(南昌工學(xué)院,南昌 330108)

本文首先指出可以采取哪些工藝措施提高數(shù)控加工的精度，在指出可以采取哪些工藝措施提高數(shù)控加工的表面質(zhì)量，從而為提高數(shù)控加工質(zhì)量提供相應(yīng)的工藝措施參考。

數(shù)控加工;質(zhì)量;工藝措施

1　引言

數(shù)控加工質(zhì)量受到數(shù)控機(jī)床的操作效果、數(shù)控加工工藝的制定、數(shù)控加工程序的編制等多種因素的影響，其中，數(shù)控加工工藝與數(shù)控加工質(zhì)量的關(guān)系最為密切，加工措施的使用狀況會直接影響到數(shù)控加工的質(zhì)量。因此，為了提高數(shù)控加工的質(zhì)量、充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的優(yōu)勢，就必須對數(shù)據(jù)加工中的工藝問題進(jìn)行研究，找到提供數(shù)控加工質(zhì)量的工藝措施。

2　提高數(shù)控加工精度可采取的工藝措施

2.1 提高編程質(zhì)量，減小零件變形誤差

（1）選擇合適的編程方式：編程方式分為絕對坐標(biāo)編程和相對坐標(biāo)編程兩種，前者將坐標(biāo)原點(diǎn)作為基準(zhǔn)，會產(chǎn)生較小的累計(jì)誤差；后者也會產(chǎn)生累計(jì)誤差，但是編程更加方便。在進(jìn)行數(shù)控加工時，為了減少累計(jì)誤差，保證零件加工的精度，在對一些重要尺寸的零件編程時通常選擇絕對坐標(biāo)編程的方式。

（2）優(yōu)化零件的加工程序：靈活應(yīng)用和搭配使用不同的加工循環(huán)指令，并應(yīng)用宏程序?qū)幹频某绦蜻M(jìn)行優(yōu)化，在減少編程工作量、降低編程難度的同時，能夠提高加工程序的質(zhì)量，加工出精度更高的零件。

（3）及時處理編程計(jì)算尺寸：要使用同樣的刀具對零件進(jìn)行加工，在進(jìn)行編程計(jì)算時要及時換算計(jì)算尺寸，將標(biāo)注的非對稱尺寸以改變輪廓尺寸和移動公差帶的方式，換算為對稱公差；將原本處于不同公差帶下的零件各處尺寸置于同樣的公差帶下計(jì)算，從而保證零件各處的尺寸都在合理的公差范圍內(nèi)，提高零件的精度和合格率。

（4）合理使用不同類型的指令：在程序中適當(dāng)使用回參考點(diǎn)指令能夠?qū)⒆鴺?biāo)清零，從而消除數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)算過程中出現(xiàn)的累計(jì)誤差，提高零件加工的精度；在零件鉆孔、鏜孔加工程序中合理使用暫停指令，能夠使加工刀具及時暫停工作，保證鉆孔和鏜孔的加工質(zhì)量[1]。

（5）適當(dāng)增加走刀切除的次數(shù)：在對零件進(jìn)行加工時，如果走刀次數(shù)不足，就會造成零件加工余量過大的現(xiàn)象，切削力使得零件的同軸度超過偏差、零件表面的光滑程度達(dá)不到要求、零件的外徑尺寸發(fā)生較大的變化，零件的變形誤差過大。這時就可以適當(dāng)增加零件走刀次數(shù)：使用恒線速度切削功能、多次調(diào)用子程序?qū)α慵耐槐砻孢M(jìn)行多次走刀，并縮小最后一次走刀切除的厚度，這樣能夠很好地保證零件的同軸度、降低零件的粗糙度、提高零件的加工精度。

（6）選擇正確的擬合方法：在對加工零件的列表曲線和非圓曲線進(jìn)行編程時，謹(jǐn)慎選擇合適的擬合方法，將零件加工的擬合誤差控制在脈沖當(dāng)量的二分之一以內(nèi)，實(shí)現(xiàn)從源頭上減少零件變形誤差。

2.2 正確定位與安裝刀具

首先要合理設(shè)立刀具的刀位點(diǎn)，確定刀具在機(jī)床上的位置；合理設(shè)立對刀點(diǎn)，保證對刀點(diǎn)與刀位點(diǎn)的重合。對刀點(diǎn)在設(shè)立時，可以設(shè)在被加工的零件上，也可以設(shè)在夾具上，但必須保證其和零件的定位基準(zhǔn)保持一定的坐標(biāo)尺寸聯(lián)系、保證將對刀點(diǎn)選在加工零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上、保證數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系和加工零件坐標(biāo)系之間具有相互關(guān)系，避免對數(shù)控機(jī)床操作的干擾，提高零件加工的精度[2]。

2.3 適當(dāng)選擇和控制進(jìn)給速度

在對零件進(jìn)行加工時，要根據(jù)對被加工零件的特殊要求選擇合適的進(jìn)給速度：如果對被加工零件的精度和光滑度要求較高，則要適當(dāng)降低進(jìn)給速度，將其維持在20mm-50mm/s；如果對被加工零件的精度和光滑度要求不高，則可以在保證滿足零件質(zhì)量的前提下適當(dāng)提高零件的進(jìn)給速度。

同時，還要根據(jù)加工零件時使用的刀具的刀尖角度，以及刀尖的圓弧半徑對被加工零件表面光滑度的影響狀況選擇合適的進(jìn)給速度：如果使用高速鋼刀具或者對被加工零件進(jìn)行切斷、鉆孔等加工，則要選擇較低的進(jìn)給速度；如果刀具不是很鋒利、加工的程度較淺，則可以適當(dāng)升高進(jìn)給速度。從而才保證被加工零件精度和光滑度的同時，提高零件的加工速度。

3　提高數(shù)控加工表面質(zhì)量可采取的工藝措施

3.1 選用新型高效的加工刀具

為了配合逐漸提高的切削速度和數(shù)控機(jī)床性能，數(shù)控加工人員要選擇具有更高強(qiáng)度、更好耐用性能和更高效的新型刀具；并結(jié)合數(shù)控加工的不同環(huán)節(jié)，以及對被加工零件的不同要求選擇不同型號和材質(zhì)的數(shù)控刀具，提高數(shù)控加工效率、減少因刀具造成的對零件的破壞、保證數(shù)控加工表面質(zhì)量[3]。

3.2 選擇合適的切削加工方式

在對零件進(jìn)行精加工時，盡量使用順銑，能夠有效提高被加工零件表面的光滑度；在對車削軸類零件進(jìn)行加工時，盡量避免換刀具，使用同意同一把刀具車削零件的不同外圈，減少被加工零件表面的刮痕；在將零件車削成型時，如果是削成圓弧表面或者是其他回轉(zhuǎn)表面，要選擇合適的主偏角和副偏角，并減小偏角的角度、將刀尖倒成圓角，并使圓角的半徑小于被加工零件的表面半徑，避免因刀具角度不當(dāng)將零件表面刮壞；如果車削加工時發(fā)現(xiàn)被加工零件上存在凹槽等不平整的非連續(xù)性表面，則要先處理外圓的車削，再仔細(xì)加工不連續(xù)的零件表面。

3.3 設(shè)計(jì)合理的切入切出路線

為了保證被加工零件輪廓的光滑程度，要將數(shù)控刀具的切入點(diǎn)控制在被加工零件的周邊外延，禁止刀具沿零件輪廓的垂直切入，而是沿著被加工零件輪廓的法線切入切出；在切入切出過程中避免出現(xiàn)停頓和切削力變化的現(xiàn)象，維持穩(wěn)定的刀具切入力度、進(jìn)給量和進(jìn)給速度、以及切削深度；在切入時可以慢慢從一個切削層過渡進(jìn)入到令一個切削層，避免因切出后再次重新切入造成的時間浪費(fèi)、以及對進(jìn)給速度的穩(wěn)定性的破壞，提高切削的效率和質(zhì)量；同時還要盡可能地提高毛坯的成型精度，對零件的各個表面都進(jìn)行細(xì)致均勻的加工[4]。

4　結(jié)語

重視數(shù)控加工時采取的工藝措施對加工質(zhì)量的影響，采用合理的措施提高數(shù)控加工的精度和表面質(zhì)量，從而提高數(shù)控加工質(zhì)量，充分發(fā)揮出數(shù)控機(jī)床的性能，加工出更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

[1]錢志英.提高數(shù)控加工質(zhì)量的措施[J].機(jī)械工程與自動化, 2013(05):199-200.

[2]曹國智,魏永波.提高數(shù)控加工質(zhì)量的工藝措施[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊,2010(03):169.

[3]王甲琛. 提高數(shù)控加工質(zhì)量的工藝措施[J].制造業(yè)自動化, 2011,33(12):30-33.

[4]竇金平.提高數(shù)控加工質(zhì)量的工藝措施[J].機(jī)床與液壓,2012, 40(04):121-124.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.044