1.2.2 数控加工工艺

1．数控加工工艺过程

（1）分析图样，确定加工方案 根据零件加工图样进行工艺分析，确定加工方案、工艺参数和位移数据，再选择合适的数控加工机床。

（2）定位与装夹工件 根据零件的加工要求，选择合理的定位基准；根据零件批量、精度和加工成本选择合适的夹具，完成工件的装夹与找正。

（3）选择与安装刀具 根据零件的加工工艺性和结构工艺性，选择合适的刀具材料与刀具种类，完成刀具的安装与对刀，并将对刀所得参数正确设定在数控系统中。

（4）编制数控加工程序 按照加工工艺要求，根据所用数控机床规定的指令代码及程序格式，将刀具的运动轨迹、位移量、切削参数（主轴转速、进给量、背吃刀量等），以及辅助功能（换刀、主轴正转/反转、切削液开/关等）编写成加工程序单，通过数控机床的操作面板输入程序；或用自动编程软件进行CAD/CAM工作，直接生成零件的加工程序文件，通过计算机的串行通信接口直接传输到数控机床的数控单元（MCU）。

（5）试切削、试运行并校验数控加工程序 将输入/传输到数控单元的加工程序，进行试运行、刀具路径模拟等，并进行首件的试切削。

（6）数控加工 通过对机床的正确操作，运行程序，完成零件的加工。

（7）工件的验收与质量误差分析 加工完毕，在工件入库前，应先进行工件的检验，并通过质量分析，找出误差产生的原因和纠正方法。

2．数控加工工艺过程的特点

（1）数控加工工艺内容具体、详细 数控加工的所有工艺问题，包括切削加工步骤、工夹具型号和规格、切削用量以及其他特殊要求等，都必须事先设计和安排好，并编入加工程序中。特别在自动编程时，更需要事先确定各种详细的工艺参数。

（2）数控加工工艺严密、精确 数控机床自动化程度高，自适应能力差。设计数控加工工艺时，必须精心考虑到加工过程中的所有问题，力求准确无误。

（3）零件图形的数学处理和编程尺寸设定值的计算 制订数控加工工艺要进行零件图形的数学处理和编程尺寸设定值的计算。编程尺寸并不是零件图上的设计尺寸，编程尺寸的合理确定必须根据零件尺寸公差要求和零件的形状几何关系重新调整计算。

（4）考虑进给速度对零件形状精度的影响 在一定数控系统下，进给速度越快，插补精度越低，导致工件的轮廓形状精度越差。

（5）强调刀具选择的重要性 由于数控机床比普通机床的刚度高，所配刀具质量好，因而在同等条件下，所采用的切削用量通常要比普通机床大，加工效率也较高。

（6）数控加工采用工序集中，其工序内容比普通机床加工的工序内容复杂 由于数控机床功能复合化程度越来越高，因此，工序集中是现代数控加工工艺的特点，明显表现为工序数量少，工序内容多而复杂。

（7）注意干涉问题 由于数控机床加工的零件比较复杂，因此在确定装夹方式和夹具设计时，要特别注意刀具与夹具、工件的干涉问题。

（8）程序的编写、校验与修改 数控加工程序的编写、校验与修改是数控加工工艺的一项特殊内容。

3．零件图样的工艺分析

（1）分析零件的几何要素 首先从零件图的分析中，了解工件的外形、结构，工件上须加工的部位及其形状、尺寸精度和表面粗糙度；了解各加工部位之间的相对位置和尺寸精度；了解工件材料及其他技术要求。从中找出工件经加工后，必须达到的主要加工尺寸和重要位置尺寸精度。

（2）分析了解工件的工艺基准 包括其外形尺寸、在工件上的位置、结构及其他部位的相对关系等。对于复杂工件或较难辨工艺基准的零件图，尚需详细分析有关装配图，了解该零件的装配使用要求，找准工件的工艺基准。

（3）了解工件的加工数量 不同的加工数量所采用的工艺方案也不同。

4．数控加工工序划分的原则

工序的划分可以采用两种不同的原则，即工序集中和工序分散的原则。

（1）工序集中的原则 将工件的加工集中在少数几道工序内完成，每道工序的加工内容较多。工序集中有利于采用数控机床、高效专用设备及工装。采用工序集中原则有利于保证加工精度（特别是位置精度）、提高生产率、缩短生产周期和减少机床数量，但专用设备和工艺装备投资大，调整维修比较麻烦，生产准备周期较长，不利于转产。

（2）工序分散原则 将工件的加工分散在较多的工序内进行，每道工序的加工内容很少。工序分散使用的设备及工艺装备比较简单，调整和维修方便，操作简单，转产容易；但工艺路线较长，所需设备及工人数量多，占地面积大。