数控加工下的工艺设计原则及方法.docx

数控加工下的工艺设计原则及方法摘要：本文精简地介绍了数控加工工艺设计的特点详细总结数控加工的工艺设计原则和方法并以基于Mastcrcammn9.0的编程方法为案例进行研究分析。关键词：数控加工；工艺设计；机械制造业引言数控加工是指依托互联网技术通过计算机施加操作来加工数控机床零件的高科技工艺。数控加工的工艺设计是零件加工的重要准备工作。不同的工艺设计方案会产生相应不同的计算机编程而计算机编程则决定着零件加工的诸多参数对加工零件产品的质量有着至关重要的影响。所以对数控加工工艺设计的原则和方法进行基础研究具有一定的必要性和重要性。1数控加工工艺设计的原则1.1工序集中、一次成型原则零件加工过程中不可避免地存在一定误差。装夹次数越多误差几率越大。因此在数控机床进行零件加工的过程中遵循工序集中、尽可能一次成型的设计原则。先加工零件工序集中的地方再以最少的装夹次数尽量完成其余的加工工序。在加工误差率较大的同轴孔系零件时尤其要遵循这一原则。避免多次装夹可有效提高加工效率和产品达标率。在加工一些形状规则、弧线较少的零件时遵循这一原则几乎可以一次定型减少后期精加工的成本。1.2先粗后精的基本原则先粗后精是进行零件加工的又一基本原则即先通过粗加工确定零件的大体轮廓和规模然后再进行精加工以完善零件的细节部位。这一方式不仅容易保证零件成品的尺寸规格还能有效减少操作过程的误差。粗加工阶段首先以最少的切削次数确定零件大致轮廓从而为精加工保留优势成本。精加工的目标是完成零件最终形状要对零件表面进行细致的打磨。为将零件成品的误差率保证在允许范围内要注意适时更换刀具调整走刀路线。在切削弧形零件时在零件圆弧和直线的交汇处容易发生“欠切”现象有时也会出现“过切”现象。加工时遵循先粗后精的原则可以有效降低“欠切”或“过切”的概率减少零件损伤。1.3先近后远的基本原则先近后远原则是指先加工刀具周围次加工较远位置。这样可以减少刀具移动的距离使走刀路线最短有利于保障加工的精确度。这一原则可以有效提高数控机床的加工效率和成品质量。例如在切削封闭型零件的内轮廓表面时尤其需要注意走刀的切入点和切出点的最佳选择是内轮廓曲线的交点处并注意刀具的切入方向和切出方向从而保证刀具的运动轨迹遵从由近及远的原则。1.4最短走刀路线原则走刀路线指的是从起刀点至零件最终完成所经过的路线。走刀路线数量的多少对数控机床的加工效率有着直接影响。虽然所加工零件不同对应的走刀路线也会不同但通常都会选择最短的走刀路线。因为最短路线不仅有利于提高工作人员的操作效率也有利于减少走刀时导致的误差。在加工刚性较小的零件时还要注意选择使工件加工变形程度小的走刀路线以保证在工件不变形的情况下尽量选择最短走刀路线。1.5最少刀具调试原则使用刀具的次数多少除了关系数控机床的加工效率还关系加工成品的质量。工作人员每次更换刀具都需要花费额外的安装和调试时间且随着刀具使用次数的增多不仅刀具本身的损伤程度增加减少刀具使用寿命增加刀具置换资金也增加了划伤零件的概率有损于产品质量。轴类零件的表面多由圆柱、圆弧、槽等组成对表面弧度的要求很高。所以加工时应尽量减少刀具的更换与调试。2数控加工工艺设计的方法2.1选择合理的走刀路线刀具使用是数控加工工艺设计进行实施的重要方面。首先遵循最短走刀路线原则要在可能的操作方案中选择走刀路线最短的路线。其次根据最少刀具调试原则尽可能减少刀具的更换。同样重要的是注意选取表面平滑的刀具以减轻对零件的磨损。最后要注意下刀的位置和切入方向尽量减少下刀的次数并保持切入方向一致。2.2完善加工工序的安排对于加工工序的安排应该贯彻工序集中、一次成型原则。进行加工时应从工序最为集中的部位着手尽可能使零件一次成型减少装夹次数。需要说明的是为确保这一原则的有效实施不仅需要一套详尽完善的管理制度还需要一批专业扎实、技巧娴熟的工艺设计人员及程序员。2.3明确加工方法确定切削用量数控加工的工艺设计是进行加工的准备工作数控机床将严格按照工艺设计及对应的程序切削零件。因此设计数控加工工艺时必须制定一套明确的切削方案且切削方案应该明确数控加工的下刀位置、切入方向、切削量以及最短走刀路线等。无论是粗加工还是精加工过程都要严格遵循确定好的切削方案注意保持下刀位置和切入方向的一致采选最短行刀路线从而最大程度地减少零件磨损。3基于Mastercam9.0数控加工实例的分析3.1基于Mastercam9.0数控加工自动编程的流程概述基于Mastercam9.0进行的数控机床加