數(shù)控編程加工效率技術(shù)分析

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摘要：隨著現(xiàn)代化發(fā)展，在數(shù)控編程加工過(guò)程中，通過(guò)有效的編程技術(shù)引入，不僅保證了加工質(zhì)量，同時(shí)也提高了加工效率。基于此，本文結(jié)合有效的工作實(shí)踐，對(duì)其進(jìn)行了幾點(diǎn)具體研究。

關(guān)鍵詞：數(shù)控編程；加工效率；實(shí)踐分析

提高數(shù)控編程加工效率的技術(shù)分析能力是必要的，也是新時(shí)期促進(jìn)加工生產(chǎn)效率的關(guān)鍵，為此，相關(guān)技術(shù)人員要科學(xué)分析，要積極總結(jié)更加完善的數(shù)控編程方案，從而促使相關(guān)加工生產(chǎn)水平不斷提高。

1數(shù)控加工刀具的選擇

在數(shù)控編程的人機(jī)交互情況下會(huì)明確具體的刀具。而選擇時(shí)是有考量的，主要看以下幾個(gè)因素：機(jī)床的加工性能，工件材料的性能，加工環(huán)節(jié)，切削用量等。選擇刀具時(shí)要嚴(yán)格遵循安裝便捷，剛性過(guò)關(guān)，耐用和精度達(dá)標(biāo)的原則。在保證其他條件的情況下，相對(duì)較短的刀柄所具有的剛性更好，加工效率也得到提升。在選擇刀具時(shí)，要注意其尺寸大小與能夠很好的符合加工工件的表面面積。從而能夠在有效提升生產(chǎn)效率的同時(shí)也過(guò)了質(zhì)量關(guān)。生產(chǎn)過(guò)程中一般會(huì)用立銑刀對(duì)平面零件及其周?chē)倪吘夁M(jìn)行加工；一般用硬質(zhì)合金刀片銑刀進(jìn)行銑削平面的工作；一般用高速鋼立銑刀對(duì)凸臺(tái)和凹槽進(jìn)行加工；而鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀一般使用在毛坯表面或粗加工孔的加工；球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤(pán)形銑刀的工作則是針對(duì)立體型面和變斜角輪廓外形。在自由曲面加工的過(guò)程中，球頭刀具的端部在切削時(shí)達(dá)到的速度是零，因此，切削行距通常利用頂端密距的形式，也就是球頭在曲面的精加工中能得到良好的運(yùn)用，其目的是增強(qiáng)加工密度。平頭刀具相對(duì)球頭刀，無(wú)論是在表面加工還是切削效率上都具有十分明顯的優(yōu)勢(shì)。由此，在質(zhì)量以及加工精度為同樣的條件下，應(yīng)該首先選擇平頭刀。除此之外，一般情況下，刀具的壽命和精度與其價(jià)格之間呈正比的關(guān)系，因此，在選擇的過(guò)程中應(yīng)該思考這個(gè)問(wèn)題，選擇價(jià)格比較高的刀具，其所能達(dá)到的效率和質(zhì)量比較良好，加工的支出也就減少了。加工中心中，不同類(lèi)型的刀具在刀庫(kù)中具有自己相對(duì)應(yīng)的位置，而選刀和換刀需要按程序進(jìn)行。由此，在這個(gè)過(guò)程中，選擇標(biāo)準(zhǔn)刀柄是非常重要的，從而促使鉆、鏜、擴(kuò)、銑削等工序之后能夠精準(zhǔn)的適合到機(jī)床主軸或刀庫(kù)當(dāng)中。編程人員對(duì)于機(jī)床上所使用的刀柄的型號(hào)，調(diào)整方式和調(diào)整范圍要具有深入的了解，從而能夠在編程的過(guò)程中對(duì)于刀具的徑向以及軸向尺寸進(jìn)行抉擇。當(dāng)前我國(guó)的加工中心一般會(huì)使用TSG工具系統(tǒng)，刀柄主要分為兩種：直柄（3種規(guī)格）和錐柄（4種規(guī)格），其中共16種使用方向不盡相同的刀柄。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床在加工時(shí)，由于各種情況的出現(xiàn)，導(dǎo)致輔助時(shí)間所耗費(fèi)的時(shí)間比較多，其中包括刀具的刃磨，測(cè)量，手動(dòng)操作等。因此，對(duì)于刀具的順序要進(jìn)行合理的規(guī)劃。這個(gè)過(guò)程中應(yīng)該從以下幾點(diǎn)入手：第一，限制刀具的數(shù)量；第二，刀具裝夾后，對(duì)應(yīng)該完成的加工步驟加工完成；第三，對(duì)于精粗不同的刀具應(yīng)該將其分離開(kāi)來(lái)；第四，銑之后再鉆；第五，對(duì)于曲面精加工完成之后，二維輪廓再展開(kāi)精加工；第六，在可以使用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能的情況下，選擇這種方式，對(duì)于提升生產(chǎn)效率具有十分積極的作用。

2加工過(guò)程中切削用量的確定

選擇切削用量需要切實(shí)的遵守以下幾點(diǎn)原則：粗加工進(jìn)行過(guò)程中，對(duì)于生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益需要做出全面的考慮；在進(jìn)行精加工和半精加工過(guò)程中，應(yīng)該同時(shí)考慮加工質(zhì)量，加工效率和經(jīng)濟(jì)效益。在機(jī)床說(shuō)明書(shū)，切削用量手冊(cè)的基礎(chǔ)之上明確詳細(xì)的數(shù)值。這個(gè)過(guò)程中，需要考慮的是：第一，切削深度t。機(jī)床，工件以及刀具剛度達(dá)標(biāo)的情況下，t代表的是加工余量，對(duì)于提升生產(chǎn)效率具有很積極的作用。加工時(shí)留出來(lái)的一部分余量是為了促使零件的加工精度以及表面粗糙度得到切實(shí)的保證。數(shù)控機(jī)床的精加工余量相對(duì)于普通機(jī)床的加工效果不一樣，所以留出的余量也是不同的。第二，切削寬度L。d指的是刀具的直徑，而L是隨著d的變化成正比的，而與切削深度之間具有反比例關(guān)系。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床在加工過(guò)程中，L的標(biāo)準(zhǔn)范圍是L=（0.6~0.9）d。第三，切削速度v。v在提升的同時(shí)生產(chǎn)效率也隨之而提升，但是同時(shí)刀具的使用壽命在下降。因此，在明確v時(shí)，首先需要考慮刀具的耐用程度。除此之外，切削達(dá)到的速度一定程度也取決于加工材料，例如，在立銑刀針對(duì)合金鋼30CrNi2MoVA加工時(shí)，v要達(dá)到8m/min左右；而在立銑刀針對(duì)鋁合金加工時(shí)，v要達(dá)到200m/min以上。第四，主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)。主軸轉(zhuǎn)速通常取決于切削速度來(lái)明確。測(cè)算公式為v=∏nd/100。在加工過(guò)程中，對(duì)于主軸轉(zhuǎn)速會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，針對(duì)這一問(wèn)題，通過(guò)數(shù)控機(jī)床的面板上的主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。第五，進(jìn)給速度vF。對(duì)于vF的明確，主要依靠零件的加工精度以及表面粗糙度，還有道具以及工件材料進(jìn)行考慮。vF與生產(chǎn)效率是呈正比關(guān)系的。而加工表面的精度與vF則是呈反比的。加工過(guò)程中，vF的調(diào)整，可以通過(guò)人工調(diào)整面板上的修調(diào)開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但是設(shè)備對(duì)于過(guò)大的進(jìn)給速度是有一定的限制的。數(shù)控機(jī)床在近些年的應(yīng)用可以看出，量化生產(chǎn)線具有雛形，數(shù)控加工中的數(shù)控編程問(wèn)題也越加明顯。數(shù)控程序在編制的過(guò)程中，對(duì)于切削用量的明確需要人機(jī)交互情況基礎(chǔ)之上才能實(shí)現(xiàn)。這就要求編程人員對(duì)于刀具的選擇方式以及切削用量的確定熟練于心，促使零件的加工質(zhì)量和精度得到切實(shí)的保障，促使數(shù)控機(jī)床能夠在提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益中充分發(fā)揮自己的積極作用。

3設(shè)計(jì)最短切削加工路線

第一，針對(duì)粗加工或者半精加工的切削路線進(jìn)行明確時(shí)，盡可能的從吃刀深度和寬度比較大的入手。但同時(shí)對(duì)于加工零件剛性和加工的工藝性要求也要考慮到。除此之外，零件的加工余量，機(jī)床和刀具的剛性等問(wèn)題也很重要，一次進(jìn)給是難以實(shí)現(xiàn)的。而在銑削加工過(guò)程中，對(duì)于順銑還是逆銑等事宜還要充分考慮到。第二，從點(diǎn)位控制的數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)，其自身的定位精度和定位過(guò)程的要求比較高，而從刀具與零件的運(yùn)動(dòng)路線相對(duì)比是不會(huì)影響到加工的，由此，這類(lèi)機(jī)床應(yīng)該從空走刀最短來(lái)思考。除此之外，對(duì)于不一樣刀具的軸向運(yùn)動(dòng)尺寸需要進(jìn)行充分的思考，至于大小，取決于加工工件的孔深，刀具的深入距離以及超越程度。第三，針對(duì)高需求的孔系加工，需要嚴(yán)格安排孔加工的環(huán)節(jié)，如果沒(méi)有明確的加工標(biāo)準(zhǔn)，定位誤差也就隨之出現(xiàn)，從而加工后孔之間的精度也就難以保證。第四，數(shù)控車(chē)床在加工螺紋時(shí)，從螺距方向的軸向出發(fā)進(jìn)給，以及車(chē)床主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，應(yīng)該切實(shí)的遵守標(biāo)準(zhǔn)速度比。因此，減少加速或者減速時(shí)切削的情況出現(xiàn)。如果螺紋收尾處缺少退刀槽，收尾處加工之后的形態(tài)和數(shù)控系統(tǒng)是有關(guān)聯(lián)的，通常是45°退刀來(lái)結(jié)束的。第五，銑削平面零件過(guò)程中，通常采取立銑刀側(cè)刃對(duì)銑削加工，能夠切實(shí)的保障零件加工的表面質(zhì)量。銑削外輪廓側(cè)面時(shí)，銑刀和深入處和切出的位置應(yīng)該從工件輪廓曲線的延伸處，進(jìn)行工件表面的深入和切出。在進(jìn)行銑削內(nèi)輪廓側(cè)面時(shí)，盡可能的從圓弧延伸到輪廓圓弧，從而切削面的光滑度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。第六，在加工過(guò)程中，零件、刀具、夾具、機(jī)床所形成的加工系統(tǒng)，是在彈性變形情況下的，因此，加工如果停下來(lái)，就會(huì)促使切削力驟然減少，而系統(tǒng)的平衡狀態(tài)出現(xiàn)變化，刀具這時(shí)在停頓處就會(huì)劃下刮痕。因此，在進(jìn)行輪廓加工的過(guò)程中，盡可能的避免出現(xiàn)中途停頓的情況。

總之，通過(guò)進(jìn)一步研究，提出了數(shù)控編程加工策略，希望結(jié)合有效研究，能夠進(jìn)一步保證生產(chǎn)效率，從而為相關(guān)企業(yè)發(fā)展以及區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供科學(xué)保證。

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作者:胡沙沙 單位:武昌工學(xué)院