数控加工工艺与编程论文
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发布时间：2022-04-26 18:03
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时间：2023-10-19 23:08
霍苏萍,解金榜
(三门峡职业技术学院,河南三门峡472000)
摘要:数控机床加工中的工艺分析和零件加工程序是影响加工质量和效率的关键因素。分
析了数控加工中工艺和编程的优化措施,结合实际零件的加工,采用相应的措施,有效地提高数控
机床的利用率,改善零件加工质量。
关键词:数控加工;工艺;数控编程;优化
中图号: TG659
1 前言
在应用数控机床进行机械零件加工时,如何结
合机床特性和零件特点充分考虑加工工艺问题,并
巧妙应用编程方法、技巧,优化数控加工的工艺和编
程,对保证和提高数控机床的加工质量有着重要的
意义。本文就如何优化数控加工工艺与编程,提高
数控加工质量进行讨论。
2 加工工艺的优化
(1)轮廓铣削时合理设计切入切出路线
铣削零件轮廓时,为避免在切入切出处产生刀
具的刻痕,保证零件轮廓表面质量,设计刀具切入切
出路线时应避免沿零件轮廓的法向切入切出。切入
工件时沿切削起始点延伸线或切线方向逐渐切入工
件,保证零件曲线的平滑过渡。同样,在切离工件
时,也应避免在切削终点处直接抬刀,要沿着切削终
点延伸线或切线方向逐渐切离工件。
铣削内槽时除选择刀具圆角半径符合内槽的图
纸要求外,为保证零件的表面粗糙度,使进给路线
短,可先用行切法切去中间部分余量,最后用环切法
切一刀,即能使总的进给路线短,又能获得较好的表
面粗糙度。
(2)避免机械进给系统反向间隙对加工精度的
影响
数控机床长期使用或由于本身传动系统结构上
的原因,有可能存在反向间隙误差,反向间隙误差会
影响坐标轴定位精度,而定位精度的高低在孔群加
工时,不但影响各孔之间的中心距,还会由于定位精
度不高,造成加工余量不均匀,引起几何形状误差。
如果在加工过程中刀具不断地改变趋近方向,就会
把坐标轴反向间隙带入加工中,造成定位误差增加。
这时可在安排进给路线时,避免机械进给系统的反
向间隙对加工精度的影响。
如图1,在确定将刀具快速定位运动到孔中心
线的位置加工路线时,若按照图1(a)设计进给路
线,即1-2-3-4,则由于4孔与1、2、3孔的定位方
向相反,Y向反向间隙会使定位误差增加,从而影响
4孔与其他孔的位置精度。若按照图1(b)设计进给
路线,加工完3孔后往上移动一段距离至P点,然
后再折回来在4孔处进行定位加工,这样方向一致,
就可避免反向间隙引入,提高了4孔的定位精度。
图1 孔系加工路线比较
Fig.1 Contrast of the cutter route of array hole
同样如图2所示,精加工阶梯轴轮廓,若采用图
(a)加工路线,会产生反向间隙,改为图(b)设计加
工路线,则精加工时刀具在径向的移动保持连续递
增趋势,在轴向的移动保持尺寸连续向左趋势,这样
避免了机械进给系统反向间隙对加工精度的影响,
提高了尺寸精度。
图2 精加工阶梯轴加工路线
Fig.2 Finishing machining route of step-axle
(3)正确处理零件图尺寸公差
编制程序时,应正确处理零件图上的尺寸标注。
零件的许多尺寸标注有公差,且各公差带的位置不
可能一致,而数控程序一般按零件轮廓编程,即按零
件的基本尺寸编程,忽略了公差带位置的影响。如
果标注的是非对称尺寸,即使数控机床的精度很高,
加工出的零件也可能不符合其尺寸公差要求。
如加工图3所示零件,零件在用同一把铣刀、同
一个刀具半径补偿值编程加工时,由于零件轮廓各
处尺寸公差带不同,就很难同时保证各处尺寸在尺
寸公差范围内。这时要对其公差带进行调整,调整
方法为:在保证零件极限尺寸不变的前提下,在编程
计算时,改变轮廓尺寸并移动公差带,改为对称尺寸
公差带,如图3中括号内的尺寸,编程时按调整后的
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时间：2023-10-19 23:08
