【摘要】在批量異形零件的加工中，使用數控加工中心來加工（gōng），確（què）定好加工工藝，不僅確保產品的質量，而且減少人們的勞動強度（dù），提（tí）高產品的生產率（lǜ）。

     【關鍵詞】數（shù）控加工；異形（xíng）零件；生產效率；質量

     1 、前言

     現今科學技術（shù）快速發展，機械製造技（jì）術也發生了變化，數控加（jiā）工技術具有高精度、高可靠性等優點，許多異形零件利（lì）用傳統的加工技術已經滿足不了（le）當今的需求，數控技術正慢慢取代傳統的加工技術。我公司使用數控加工中（zhōng）心（xīn）為其他合作企業加工（gōng）批量異（yì）形零件（jiàn），也取得了較好的效果。現以一種企業加工批量異形零件為例淺談實踐（jiàn）及體會。

     普通的機（jī）械製造（zào）技（jì）術需要很長的（de）一段時間去（qù）磨練，才（cái）能熟悉（xī）每（měi）一個加工的環節，才能做出一個合格的產品。比如說一個需要鑽孔、鉸孔、鏜孔、攻螺紋、銑削等多工序加（jiā）工的產品零件，就得（dé）需（xū）要（yào）到各種（zhǒng）不同（tóng）的機床上去加工，工序多，得需要反複的裝夾，而且每一步都不能出現人為的失誤。加工（gōng）製造業，失（shī）誤最多（duō）的就是人為上（shàng）的，比如反複的裝（zhuāng）夾，就很難保（bǎo）證到毫厘不（bú）差，更加不用（yòng）說帶有複雜形狀的零件（jiàn）的（de）加工了。普通的機床隻能單獨的完成一道工（gōng）序或者一道工（gōng）步，很難有效的保（bǎo）證產品的質量，更困難的就是提高不了生產（chǎn）效率（lǜ），而且還會給操作者（zhě）帶來很大的勞動強度。所以針對這種情況，我們（men）對需要鑽孔、鉸（jiǎo）孔、鏜孔、攻螺紋、銑（xǐ）削等多工序加工的產品零件進行了大膽的改革，改變了加工的工藝放（fàng）到了（le）數控加工中心上進行加工，我們需要做的隻是把（bǎ）工件放上夾具，由（yóu）數控加工中心（xīn）來一（yī）步到位便可加工出（chū）合格的產品。

     2 、數控加工中心的優越性及應用

     數控加工與通用機床加工在方法與內容上有一些相似之處（chù），也有許多不同，最（zuì）大的（de）不同表現在控製方式上。我們想（xiǎng）要（yào）充分（fèn）利用好數控來加工，就必須了解數控的加工工藝，主要包括以下幾個方麵的內容：

     （1）通過數控加工的適應性分析選擇並確（què）定進行數控加工的零件的內容。
     （2）結合加工表麵的特點和（hé）數控設備的功能對零件進行數控加工（gōng）的工藝分析（xī）。
     （3）進行數控加工的工藝設計。如工序的劃分、加工順序的安排、非數控加工工序的銜接等。設計數控（kòng）加工（gōng）工序，如工序的劃分、刀具的（de）選擇、夾具的定位與安裝、切削用（yòng）量（liàng）的確定、走刀路線的確（què）定等等。
     （4）根據編程的需要，對（duì）零件圖（tú）形進行（háng）數學處理和計算。
     （5）編寫（xiě）加工（gōng）程序單（自動編程時為源程序，由計算機（jī）自動生成目標程序--加工程序）。
     （6）按程序單製作控製介質，如穿孔紙（zhǐ）帶、磁帶、磁盤等。
     （7）檢驗與修改加工程序。如對（duì）刀點、換刀點的選擇、刀具的補償。
     （8）首件試加工以進一步修（xiū）改加工（gōng）程序，並對（duì）現場問題（tí）進行處理。
     （9）編製數控加工工藝技術文件，如數（shù）控加工工序卡，程序說明卡，走刀路線圖等。

     3 、數控加工的工藝適應性

     根據數控加工（gōng）的優缺點及大量應用實（shí）踐，一般可按工藝適應程度將零件分為下列兩類：
 
     3.1 最適應類
 
    （1）形狀複雜，加工（gōng）精度要求高，用通（tōng）用加工設備無法加工或（huò）雖然能加（jiā）工但很難保證（zhèng）產品質量（liàng）的（de）零件。
    （2）用數學模型描述的複雜曲線或曲麵輪廓零件。
    （3）具有難測量、難控（kòng）製進給、難控製尺寸的不開敞內腔的殼體或（huò）盒型零件。
    （4）必須在（zài）一次裝夾中合並完（wán）成銑、鉸或攻絲等多工序的零件。

     3.2 較適（shì）應類
 
     較適應數控加工的零件大致有下列幾種：
 
   （1）在通用機床上加工時極易受人（rén）為因素（如：情緒波動（dòng）、體力（lì）強弱、技術水平高低（dī）等）幹擾，零件價（jià）值又（yòu）高，一旦質量失控便造成重大經濟損失的零件。
   （2）在通用機床上（shàng）加工必須製造複雜的專用工裝的零件。
   （3）需要多次更改設計後（hòu）才能（néng）定（dìng）型的零件。
   （4）在通用機床上加工需要作長時間調整的零件（jiàn）。
   （5）用通用機床加工時，生產率很低或體力勞動強度很大的零件。

     4 、數控加工工藝設計的主要（yào）內（nèi）容（róng）

    工藝設計是在加工前做的前期工作準備，工藝考慮不周，有時就會造成人力物力的（de）浪費。隻有工（gōng）藝方案確定（dìng）以後，才能確定使用什麽樣的加工方法。數控加工工藝設計主要包括下列內容：（1）根據數控加工（gōng）的適應性（xìng），選擇並決定零件的數控加（jiā）工內（nèi）容；（2）對零（líng）件進行數控工藝性（xìng）分析；（3）擬定數控加（jiā）工的工藝路線；（4）設計數控加工（gōng）工序；（5）編（biān）寫數控加工專用技術文件。

     5 、數控加（jiā）工與傳統加工方法的對比

     數控加工可（kě）以連續而高效地加工複（fù）雜形麵，且精度高，控製方便。數控加工方式使傳統的加工工藝在多方麵產生了變革,必須了（le）解這些差別（bié）, 才能很好地利用數控加工方式，保證加工過程順利和加工（gōng）質量穩定。數控加工相對（duì）於傳統加工在工藝上的優勢主要（yào）體現在以下幾點：（1）高可靠性；（2）高精度；（3）高效率；（4）高柔性（xìng）；（5）智能化。

      6 、企（qǐ）業實際加工工件的步驟及技術（shù）改進

                                      圖1 零件圖（tú）

     6.1 零件（jiàn）圖結構分析

    如圖1 所（suǒ）示，此工件為一個形狀（zhuàng）複雜的弓箭（jiàn），結構是由多（duō）個不（bú）同深（shēn）度（dù）的平麵組成的型腔，工件兩端平麵上分布有凹台，通孔，螺紋和不規則（zé）的形狀組成，這是普通鑽銑床所完成不了的。該零件需要批量生產，需要（yào）每（měi）一（yī）個必（bì）須達到（dào）尺寸精（jīng）度形狀的（de）要求，而且需要（yào）每天生產出一定的數（shù）量，這就對我們提出了一個非常大挑戰。但利用數控加工中心的特點（diǎn），就能保證產品數（shù）量的同時，也保證了產品的質量。

    6.2 設備（bèi）選擇

     因加工零件的結構複雜，會使用到不同刀具，換刀多等原
因，所以決定在加工中心進行加工。該機床是FANUC 數控係統
的加工中心；三軸（zhóu）定位精度達（dá）±0.008mm；X、Y、Z 三軸有效行
程分別達800mm、500mm、650mm；完全符合了加工的要求。

    6.3 確定零件的定（dìng）位（wèi）基準和裝夾（jiá）方式

    編程前，要考慮如何能充分發揮數控機（jī）床的功能，又（yòu）能保證加工產品的質量。特別是在數控機床上要（yào）盡可能縮短零件加工的準備時（shí）間，同時，為了（le）不影響進（jìn）給和切削加工（gōng），在（zài）裝夾工件時盡可能選用組合夾具（jù），通用化（huà）和標準化（huà）夾具。

    基於此，采（cǎi）用以下方案：因為每（měi）一個工件兩端的形狀都是一樣的（de），所以我（wǒ）們就設計了如上裝配圖的夾具來進行首件（jiàn）加（jiā）工（gōng）。工（gōng）件（jiàn）的端麵靠在夾具上端的定位銷，工件最端麵的底麵與傾斜的夾具板塊麵相貼，通過這樣作為（wéi）定位麵。將工（gōng）件裝夾（jiá）在（zài）機床工作台麵的夾（jiá）具上，通過找正分中夾具上端的XY，確定工（gōng）件的工（gōng）件坐標，保證了（le）裝夾快速有效。

     6.4 確定加工步驟

     針對實際加工的（de）工件進（jìn）行安排（pái）合理的加工步驟，不但能縮短走刀路線（xiàn），提高加工效率，而（ér）且能簡化程序。製定的加工步驟如下：

   （1）粗銑端麵及端麵中間四方槽；（2）精銑端麵及端麵中（zhōng）間四方槽；（3）粗銑端麵的小U形槽；（4）精銑端麵的小U形槽（cáo）；（5）粗精加工小（xiǎo）U形槽裏的T型槽；（6）大孔；（7）攻螺紋（wén）；（8）對工件進行（háng）倒角。

    6.5 刀（dāo）具選擇（zé）

    刀具的選擇應遵循以下原則：刀具的類型應與加工的表麵相適（shì）應，數（shù）控機床、刀具、輔具、（刀柄、刀套（tào）、夾頭）要配套；刀具的切削幾何參數應力求合理，本次加（jiā）工采用的刀具（jù）主要（yào）有鍵槽銑刀、鑽頭、絲錐，倒角刀等。

                                   表1 加工工序卡

    我們設計好夾具，確定加工的路線與加工刀具，設定好了加工參數；很快（kuài）就成（chéng）功的做出了首件產（chǎn）品，接連做了幾件，每一（yī）件都達到（dào）產品的要求。後麵我又對（duì）夾具進（jìn）行了設計改（gǎi）進，由隻能（néng）單個加工變成了一起4 個加工，大大提高了生（shēng）產效率，夾具如（rú）圖2。

                               圖2 工裝夾具
   

     對於數控銑削加工工序的劃（huá）分，主要考慮在數控銑床上加（jiā）工零件，工序比較（jiào）集中，一般隻需一（yī）次裝夾即（jí）可完成全部工序的加工。有了前麵的經驗，我們又嚐試著做了第二款工件的（de）加工，如圖3，最（zuì）後得出的產品如圖4。

   
     7 、總結

    在實際加工的過程中，要不斷的對零件（jiàn）圖樣進行分析，選擇（zé）最適合、最需要進行數控加工的內（nèi）容和工序。隻有這樣才能更好避免由於不（bú）合理的工藝所造成生產成本升高、數（shù）控機床的效率（lǜ）降低、加工出的產品質量下降等後果。實踐證明（míng），用數控機床（chuáng）加工零件時,進行認真細致的工藝分析（xī），對提高被加工零（líng）件的精度是非常有必要的。通過（guò）這次（cì）加工，我更加地了解到加工中心加工（gōng）零件的工藝（yì）設計過程，並通過分（fèn）析零件圖結（jié）構、選擇合適加工設備、確（què）定定位基準和裝夾方式、確定（dìng）加工（gōng）步驟、選擇合適刀具及切削（xuē）用量，製訂出切實（shí）可行的加工方案（àn），在（zài）編程軟件中編（biān）製出加工程序，傳送到加工中心，加工出了所（suǒ）需要的零件。我相信，通過（guò）更加多的實踐，我對加工中心（xīn）的加工肯定能再進一步地了解，並能使我在以後的加工過程中避免很（hěn）多不必要的錯誤，充分利用好（hǎo）自身懂（dǒng）的加工技術，結合加工中心的優勢，定會（huì）加工出更加複雜、精度更高的（de）零件。