第一节 数控加工工艺的特点-“1+X证书”制度下的数控加工理论与实践

第二章 数控加工工艺基础 􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞􀤞 第一节　 数控加工工艺的特点 由于数控加工是利用程序进行加工的，因此，数控加工工艺就必须有利于数控程序的编 写并体现数控加工的特点，一般数控加工工艺具有如下特点。 （一）数控加工工艺远比普通加工工艺复杂 数控加工工艺要考虑加工零件的工艺性，加工零件的定位基准和装夹方式，还要选择刀 具制订工艺路线、切削方法及工艺参数等，而这些在常规工艺中均可以简化处理。 因此，数控 加工工艺比普通加工工艺要复杂得多，影响因素也多，因而有必要对数控编程的全过程进行 综合分析、合理安排，然后整体完善。 相同的数控加工任务，可以有多个数控工艺方案，既可 以选择以加工部位作为主线安排工艺，也可以选择以加工刀具作为主线来安排工艺。 数控加 工工艺的多样化是数控加工工艺的一个特色，是与传统加工工艺的显著区别。 （二）数控加工工艺设计要有严密的条理性 由于数控加工的自动化程度较高，相对而言，数控加工的自适应能力就较差，而且数控加 工的影响因素较多，比较复杂，需要对数控加工的全过程深思熟虑，数控工艺设计必须具有很 好的条理性。 也就是说，数控加工工艺的设计过程必须周密、严谨，没有错误。 （三）数控加工工艺的继承性较好 凡经过调试、校验和试切削过程验证的，并在数控加工实践中证明是好的数控加工工艺， 都可以作为模板，供后续加工类似零件时调用，这样不仅节约时间，而且可以保证质量。 作为 模板本身在调用中也是一个不断修改完善的过程，可以达到逐步标准化、系列化的效果。 因 此，数控工艺具有非常好的继承性。 （四）数控加工工艺具有复合性 采用数控加工后，工件在一次装夹下能完成镗、铣、钻、铰、攻螺纹等多种加工，而这些加 工在传统工艺方法下需分多道工序才能完成。 因此，数控加工工艺具有复合性的特点，传统 加工工艺下的一道工序在数控加工工艺中已转变为一个或几个工步，也可以说数控加工工艺 的工序把传统工艺中的工序“集成”了，这使零件加工所需的专用夹具数量大为减少，零件装 ８１ 夹次数及周转时间也大大减少了，从而使零件的加工精度和生产效率有了较大的提高。 （五）需计量的尺寸和精度要求增多 在传统加工工艺下，工件的许多位置尺寸精度是靠专用夹具、钻模等保证的，而夹具和钻 模是通过定期检测来反复确认它们是否能满足工艺要求的，因此，加工过程中，工件的这些位 置尺寸和精度是不需计量检测的。 但在数控加工工艺中，绝大多数位置尺寸和精度要求都是 靠机床的功能和定位精度来保证的，需通过检测计量来确认，以决定加工程序乃至工艺方案 的修改。 所以，数控加工工艺规程中增加了较多需计量、检测的尺寸和形位公差。 （六）采用多坐标联动自动控制加工复杂表面 对于一般简单表面的加工方法，数控加工与普通机床加工无太大的差别。 但是对于一些 复杂表面、特殊表面或有特殊要求的表面，数控加工与普通机床加工有着根本不同的加工方 法。 例如对于曲线和曲面的加工，普通加工是用划线、样板、靠模、钳工、成型加工等方法进行 的，不仅生产效率低，而且还难以保证加工质量，而数控加工则采用多坐标联动自动控制加工 的方法，其加工质量和生产效率是普通机床加工方法无法比拟的。 （七）数控加工工艺必须经过实际验证才能指导生产 由于数控加工的自动化程度高，安全和质量是至关重要的。 数控加工工艺必须经过验证 才能用于指导生产。 在普通机械加工中，工艺员编写的工艺文件可以直接下到生产线用于指 导生产，一般不需要上述复杂过程。 第二节　 机械加工精度 一、机械加工精度的含义 机械加工精度是指零件加工完成后的实际几何参数（尺寸、几何形状和相互位置）与理想 几何参数相符合的程度。 理想的几何参数，对尺寸而言，就是平均尺寸；对表面几何形状而 言，就是绝对的圆、圆柱、平面、锥面和直线等；对表面之间的相互位置而言，就是绝对的平行、 垂直、同轴、对称等。 零件加工完成后的实际几何参数与理想几何参数的偏离程度称为加工误差。 加工误差 的大小反映了加工精度的高低。 加工精度与加工误差都是评价加工表面几何参数的术语。 加工精度的高低用公差等级衡量，等级值越小，其精度越高；加工误差用数值表示，数值越大， 其误差越大。 加工精度主要包括尺寸精度、形状精度和位置精度。 （一）尺寸精度 尺寸精度是指加工表面本身尺寸（如圆柱面的直径）和表面间尺寸（如孔间距等）的精确 程度，如长度、宽度、高度及直径等。 尺寸精度的高低用尺寸公差的大小来表示。 国家标准 （ＧＢ ／ Ｔ １８００．１—２０２０）中规定，标准公差分 ２０ 个等级，即 ＩＴ０１、ＩＴ０、ＩＴ１、ＩＴ２、…、ＩＴ１８。 ＩＴ 后面 的数字代表公差等级，数字越大，公差值越大，公差等级越低，尺寸精度越低。 （二）形状精度 形状精度是指加工完成后的零件表面的实际几何形状与理想的几何形状相符合的程度， ９１ 第二章　 数控加工工艺基础 􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍