摘 要：随着机械制造业的迅猛发展，对数控加工行业的需求越来越多，要求越来越高，数控加工工艺越来越成为高质高产高效低耗的一种技术保证。因此研究数控加工工艺，并使之不断的精确合理，是实现机械制造业不断发展的推动力。文章分别阐述数控加工工艺的几个关键步骤，并根据实践经验，提出了若干不同的参考方案，以期能为数控加工工艺的发展提供借鉴。

关键词：工艺；工序；夹具

1 数控加工的基本概念

数控技术即是数字控制技术，它将计算机的数字化口令运用到机械加工中，以实现智能化控制，并完成自动修正、自动调节与补偿等工作；数控系统可与多个仿真软件集成合并，共同实现中央集中控制的群控加工。

2 数控加工主要工艺

一般来说数控加工工艺主要包括如下内容：

（1）识读待加工对象的图样结构，分析其技术要求，确定加工部位，制定工艺方案，比如怎样划分工序、按什幺顺序加工等。

（2）设计加工工序。比如怎样定位和夹紧零件，怎样选择刀具和夹具，怎样确定切削用量、怎样划分工步等。

（3）编制数控程序。要注意绝对坐标系与相对坐标系的关系，注意对刀点、换刀点的确定，加工路线的确定以及刀具的补偿。

（4）合理分配各道工序的余量及偏差。

3 数控加工工艺分析

3.1 零件工艺性分析

3.1.1 零件所注尺寸应尽量减少编程时的数学计算

在零件图上，最好能直接给出坐标尺寸，或以同一基准标注尺寸。在编程时，利于尺寸之间协调，在编程原点设置时，便于保持与设计基准、工艺基准的一致。

3.1.2 零件各部分的结构形状应便于切削加工

空腔零件的形状尺寸最好能内外一致，以减少刀具规格和换刀次数；零件的被加工部位的轮廓形状、尺寸大小，尽可能要符合数控加工的要求。

3.2 加工方法的选择与加工方案的确定

零件的加工方法与其形状、尺寸和热处理要求等有关，首先要保证加工表面的加工精度，同时还要参考工艺手册经济加工精度的要求，例如，对于IT7级精度的外圆采用车、磨等方法均可达到，但由粗到精的车削方法可以减少刀具的更换次数，降低时间成本。

制定加工方案时，首先考虑表面的精度和表面粗糙度的要求，比较各种加工方法，根据经济性和合理性原则，甄选出所需的加工方法，对于零件上比较精密表面的加工，常常是通过由粗到精逐步加工的，例如，对于孔径不大的IT7级精度的孔，一般要先钻孔，再扩孔，再粗铰孔最后精铰孔等顺序来加工。

3.3 工序与工步的划分

数控加工零件，在一次装夹中应尽量集中多道工序，甚至全部工序。所以应先根据零件图样，分析零件的加工工序。其次，再根据加工精度和效率两方面对工序进行工步划分，一般参照以下几个方面：

（1）按照先粗加工后精加工的顺序依次加工同一表面，或将整个零件按先粗加工后精加工分开进行。

（2）既有平面加工又有孔加工的零件，可先加工平面后加工孔。这样可以减少切削平面产生的内应力引起对孔的精度的影响。

（3）按刀具划分工步，同一种加工刀具可连续为几个表面进行加工，而视为一个工步，这样可以减少换刀次数，降低时间成本，提高加工效率。

3.4 零件的定位安装与夹具的选择

定位安装零件应注意：设计基准、工艺基准与编程所采用的基准尽量一致；尽可能减少装夹次数，以免多次装夹增加误差；不要占机调整，以免增加时间成本。

选择夹具时，加工单件小批零件，可采用组合夹具、可调式夹具及其他通用夹具，以减少准备时间，提高效率；大批量生产零件时，一般选专用夹具，以减少装夹时间；夹具各部分的结构与尺寸应合理，不能妨碍对零件的加工。

3.5 刀具的选择与切削用量的确定

选择刀具首先要考虑工件材料，不同材料适合的加工刀具也不同，其次要考虑的是工序内容，对于加工孔来讲，扩孔和铰孔得到的尺寸和精度不同，所以刀具也应不同。另外对刀具的精度、刚度、耐用度等方面都有较高要求，所以必须要优选刀具参数。

选取刀具时，刀具的形状尺寸应与零件的表面形状和尺寸相适应，例如，加工平面零件侧面轮廓，一般选立铣刀，铣削较大平面时，应选端铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀；粗加工或加工毛坯表面时，选镶硬质合金铣刀；加工曲面立体轮廓或变倾角零件时，常采用球头铣刀或环形刀等。

切削用量因零件材质和加工要求而不同。粗加工时，一般以提高生产率为主，同时考虑到刀具和机床的耐用性，切削用量可以适当大些；半精加工和精加工时，为保证加工质量，同时又不致降低效率，增加成本，可以适当降低切削用量。

3.6 对刀点与换刀点的确定

“对刀点”和“换刀点”的选择，牵涉到编程的精确性，因此，应慎重对待，一般来讲，对刀点可选在工件上，也可选在工件外面某一点，但该点必须与零件的定位基准有明确的尺寸关系。

因加工过程中需要换刀，故应规定换刀点，即刀架转位换刀时的位置。该点可以固定为某一点，也可以设定为任意一点，但换刀点都应设在工件或夹具的外部，以免刀架转位时碰撞工件造成损伤，具体设定值可通过计算确定或者根据具体情况，实际测量而得。

3.7 加工路线的确定

工件的加工路线各不相同，但确定时有几条基本原则可供参考：

（1）应使走刀路线最短，这样既利于编程，又能减少空刀时间，提高效率。

（2）应使走刀距离便于计算，以减少编程工作量，减少出错。

（3）必须保证被加工表面的精度和表面粗糙度。

4 结束语

数控加工工艺复杂而且多样化，在加工技术高速发展的今天，只有不断引进、改进、研发新的数控加工工艺，并将其合理应用到机械制造行业之中，才能更好地为现代机械制造业服务并进一步增强我国制造技术在国际技术市场的竞争力。

参考文献

[1]关雄飞.数控加工工艺与编程[M].机械工业出版社，2011，8.

[2]吴新佳.数控加工工艺与编程[M].西安电子科技大学出版社，2012，5.

[3]周晓宏.数控加工工艺[M].机械工业出版社，2011，1.

作者简介：吕虹霖（1971-），女，汉族，山东省烟台市人，烟台汽车工程职业学院，本科，讲师，研究方向：机械工程。