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数控加工工
日期：2010年06月24 来源：沈阳机床（集团） 关键字：数控机床
数控加工工序设计的主要任务是确定本工序的具体加工内容、工装 夹具、定位安箍方式、切削用量及刀具运动轨迹等，为编制程序作好充分准备。 ‘
一、加工路线的确定
在数控加工中，刀具(严格说是刀位点)相对于工件的运动轨迹和方向称为加工路线。即刀具从对刀点开始运动起，直至结束加工所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具切^、切出等非切削空行程。确定加工路线时，主耍遵循以下几点原则：
①加工路线应必须保证工件加工精度和表面粗糙度。
②应尽量缩短加工路线．以减少空行程时间，提高生产率。
③应尽量简化数学处理时的数值计算工作量，以减少编程工作量。
二、工件的定位夹紧方案的确定及夹具的选择
1．工件的定位与夹紧方案的确定
在数控机床上加工工件时．定位安装的基本原则与普通机床相同。但因数控机床是高度自动化加工机床，为了提高数控机床的加工效率，在确定定位基准与夹紧方案时应注意下列几点：
①力求设计基准、工艺基准和编程计算基准统一。这样可减少基准不重合产生的误差和数控编程中的计算工作量。
②尽量减少装夹次数，尽可能做到一次定位装夹后就能加工出工件上全部或大部分待加工表面，以减少装夹误差，提高加工表面之间的相互位置精度，充分发挥数控机床的加工效率。
③避免采用占机人工调整式方案，以免占机时间太多，影响加工效率。 2．夹具的选择根据数控机床的特点，对夹具有如下基本要求：
①保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定。
②能协调工件与机床坐标系的尺寸。
③单件小批量生产时，尽量采用组台夹具、可调式夹具或其他通用夹具，以缩短生产准备时间，节省生产费用。
④成批生产时，可考虑采用专用夹具，以保证加工精度、提高装夹效率，但应力求结构简单。
⑤夹具要开敞．其定位、夹紧机构元件不能与刀具运动轨迹发生干涉。
⑥装卸工件要方便可靠，以缩短辅助时间，成批生产可考虑采用气动央具、液压夹具及多工位夹具。
三、刀具的选择
一般情况下，数控机床主轴的转速比普通机床主轴的转速高1～2倍，并能在大切削用量情况下实现长时I可无人自动加工。因此，数控机床的刀具比普通机床刀具的要求要严格得多．不仅要求具有较高的强度、刚度和使用寿命，而且要求尺寸稳定、安装调整方便。
1．数控车刀的种类殛其选用
(1)数控车月的种类
数控车削常用的车刀一般分为乏类．即尖形车刀、圆弧车_)丁和成形车刀。
①以直线形切削刃为特征的车刀一般称为尖形车刀。这类车刀的刀尖(即刀位点)由直线形的主、副切削刃构成，如906内、外圆车刀，切槽(断)刀等。用这类车刀加工工件时，数控车床工件的轮廓形状主要由一个独立的刀尖或一条直线形的主切削刃位移后得到，它与另两类车刀加工得到的工件轮廓形状的原理是截然不同的。
圆弧车刀是较为特殊的数控加工用车刀，其主切削刃形状为一圆度误差或轮廓误差很小的圆弧，该圆弧上每一点都是圆弧车刀的刀尖，因而其刀位点不在圆弧上，而在该圆的圆心上。车刀圆弧半径理论上与被加丁工件的形状无关，并可按需要灵活确定或铡定后确认。圆弧车刀可用于车削内、外表面，特别适宜车削各种光滑连接(凹形)的成形表面。
数控车床成形车刀又称样板车刀，被加工工件的轮廓形状完全由车刀切削刃的形状和尺寸决定。数控加工中应尽量少用或不用成形车刀，确有必要用时，则应在工艺文件或加工程序单上进行详细说明。
机夹可转位车月的选月
为了减少换刀时间和方便对刀，便于实现机械加工的标准化，数控车床车削加工时，应尽量采用机夹可转位车刀。
刀片是机夹可转位车刀的一个最重要组成元件。选机夹可转位车刀，重点是选刀片。按照国标，刀片大弦可分为带圆孔、带沉孔以及无孔三大类，形状有三角形、正方形、五边形、六边形、圆形以及菱形等共17种。在选择刀片时，主要从下面几个方面来考虑：
①刀片材质的选择。常见刀片材料有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等，其中应用最多的是硬质合金和涂层硬质台金刀片。选择刀片材质主要依据被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面质量要求、切削载荷的大小以及切削过程有无冲击和振动等。
②刀片尺寸的选择。刀片尺寸的大小取决于必要的有效切削刃长度L。有效切削刃长度L与背吃刀量a。和车刀的主偏角有关，选用时可查阅有关刀具手册。
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