浅谈数控电加工机床的操作编程工艺

首先： 合理选择加工的工件

（1）数控车床：

形状比较复杂的轴类零件和由复杂曲线回转形成的模具内型腔。

（2）数控立式镗铣床和立式加工中心：

    箱体、箱盖、平面凸轮、样板、形状复杂的平面或立体零件，以及模具的内、外型腔等。

（3）数控卧式镗铣床和卧式加工中心：

    复杂的箱体类零件、泵体、阀体、壳体等。

（4）多坐标联动的卧式加工中心：

   各种复杂的曲线、曲面、叶轮、模具等。

2. 工件的装卡方式

（1）尽量采用组合夹具。

（2）选择合理的零件定位、夹紧的部位。避免干涉，便于测量。

（3）选择合理的夹紧力位置和方向。    减少变形

（4）装卡、定位要考虑到重复安装的一致性。


3. 加工工序的划分

数控加工工序的划分主要遵循以下原则：

（1） 刀具集中分序法

（2） 粗、精加工分序法

（3） 按加工部位分序法  先粗后精，先近后远（相对对刀点），先内后外，先面后孔。

4. 选择合理的刀具

选择刀具的标准是：应达到安装调整方便、刚性好、精度高、耐用度好的要求，根据不同的加工条件选择刀具。下表是不同材料的刀具性能比较。

表2.1 不同材料刀具性能比较

刀具材料	优点	缺点	典型应用
高速钢	抗冲击能力强，通用性好	切削速度低，耐磨性差	低速小功率和断续切削
硬质合金	通用性，抗冲击能力强	切削速度有限	钢、铸铁、特殊材料和塑料的粗精加工
涂层硬质合金	通用性很好，抗冲击能力强，中速切削性能好	切削速度限制在中速范围内	除速度比硬质合金高，其余与硬质合金一样
金属陶瓷	通用性很好，中速切削性能好	抗冲击能力差，切削速度限制在中速范围内	钢、铸铁、不锈钢和铝合金
陶瓷（热冷压成形）	耐磨性好，中速切削性能好	抗冲击性差，抗热冲击性也差	钢和铸铁的精加工，钢的滚压加工
陶瓷（氮化硅）	抗冲击性好，耐磨性好	非常有限的应用	铸铁的粗精加工
陶瓷（晶须强化）	抗冲击性好，抗热冲击性也好	有限的通用性	可高速精加工硬钢、淬火铸铁和高镍合金
立方氮化硼（CBN）	高热硬性，高强度，高抗热冲击性能	不能切削硬度小于45HRC的材料，有限的应用，成本高	切削硬度在45-70HRC之间的材料
聚晶金刚石（PCD）	耐磨性高速性好	抗热冲击性差，切削铁质金属化学稳定性差，应用有限	高速粗精加工有色金属和非金属材料

 

5. 选择合理的走刀路线

走刀路线是数控加工中，刀具刀位点相对工件运动的轨迹及方向。走刀路线既包括了工步的内容，也反映出工步安排的顺序，是编写程序的重要依据。

合理的走刀路线，是指能保证零件加工精度、表面粗糙度要求，数值计算简单，程序段少，编程量小，走刀路线zui短，空程zui少的率路线。

影响走刀路线选择的主要因素有：被加工工件的材料、余量、刚度、加工精度要求、表面粗糙度要求；机床的类型、刚度、精度；夹具的刚度；刀具具的状态、刚度、耐用度等。

例1 图2.4所示点群零件图（a）的加工，经计算发现图（c）所示走刀路线总长较图（b）为短。

图2.4 例1图

例2  2.5 是一个铣凹槽的例子。图（a）所示走刀路线zui短，加工表面粗糙度zui差：图（b）所示走刀路线zui长，图（c）所示走刀路线方案*。

图2.5 例2图：铣凹槽的三种走刀路线

例3  铣削整园时，要安排刀具从切向进入圆周铣削加工，当整圆加工完毕之后，不要在切点处取消刀补和退刀，要安排一段沿切线方向继续运动的距离，这样可以避免在取消刀补时，刀具与工件相撞而造成工件和刀具报废。铣切外圆加工路线见图2.6所示。当铣切内圆时也应该遵循从切入的方法。安排从圆弧过渡到圆弧的加工路线。切出时也应多安排一段过渡圆弧再退刀，这样可以降低接刀处的接痕，从而可以降低孔加工的粗糙度和提高孔加工的精度，图2.7是铣切内圆的加工路线示意图。

图 2.6铣削外圆加工路线图             图2.7 铣削内圆加工路线图

6. 确定合理的切削用量

切削用量包括主转速、切削深度和宽度、进给量等。数控机床特别是自动换刀数控机床，选择切削用量时应考虑保证刀具加工完一个零件，或保证刀具耐用度不低于一个工作班，zui少不低于0.5个工作班。

切削深度主要根据机床、工件和刀具的刚性决定。刚性允许的情况下，尽可能使切深等于零件的加工余量，这样可减少走走刀次数，提率。为了保证必要的加工精度和表面粗糙度，可留精加工余量。

主轴转速根据允许的切削速度来选取，即刀具耐用度来选。

7 程序编制的误差

程序编制中的误差Δ_程由三部分组成：

Δ_程­­=f（Δ_逼，Δ_插，Δ_圆）

式中：Δ_逼——采用近似计算零件轮廓曲线时产生的误差，称为逼近误差；

Δ_插——采用插补段逼近零件轮廓曲线时产生的误差，称为插补误差；

Δ_圆——数据处理时，将小数脉冲圆整成整数脉冲时产生的误差，称为圆整误差；

  数控零件加工时，除编程误差外，还有许多其它不可避免的误差，如进给误差、定位误差等等，所以编程误差只允许占整个数控加工误差的10%～20%左右。

 要想缩小编程误差，就要增加插补段，这又将增加数值计算的工作量。所在地，要合理选择编程误差。