数控加工工序和工步划分的原则

1.工序的划分

与普通机床相比，数控机床加工工序一般比较集中，在一次装夹中尽可能完成大部分或全部工序。首先应根据零件图样，考虑被加工零件是否可以在一台数控机床上完成所有加工工作，若不能，则应决定其中哪一部分在数控机床上完成、哪一部分在普通机床上完成，即对零件的加工工序进行划分。数控机床的工序划分方法主要有刀具集中分序法、粗精加工分序法、加工部位分序法和零件装夹分序法。

1）刀具集中分序法

为了减少换刀次数，压缩空行程时间，减少不必要的定位误差，可按刀具集中工序的方法加工零件，即在工件的一次装夹中，尽可能用同一把刀具加工出可能加工的所有部位，然后换另一把刀具加工其他部位。专用的数控机床和加工中心常用这种方法。

2）粗精加工分序法

这种分序法是根据零件的形状、尺寸精度等因素，按照粗、精加工分开的原则进行分序。对单个零件或一批零件先进行粗加工、半精加工，而后进行精加工。粗、精加工之间最好隔一段时间，以使粗加工后零件的变形得到充分恢复后，再进行精加工，从而提高零件的加工精度。

3）加工部位分序法

对于加工内容较多、零件轮廓的表面结构差异较大的零件，可按它的结构特点将加工部位分成几个部分，如内形、外形、平面、曲面等，在一道工序中完成所有相同型面的加工，然后在另一道工序中加工其他型面。

4）零件装夹分序法

由于每个零件的结构、形状不同，各加工表面的技术要求也有所不同，所以加工时，零件的定位方式各有差异。一般加工外形时以内形定位，加工内形时又以外形定位，因而可根据定位方式的不同来划分工序。例如，加工图2-13所示的片状凸轮时，按定位方式可分为两道工序：第一道工序可在普通机床上进行，以外圆表面和端面B定位加工端面A和φ22H7 mm的内孔，然后加工端面B和φ4H7 mm的工艺孔；第二道工序根据已加工过的两个孔和一个端面定位，在数控铣床上铣削凸轮外表面曲线。

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图2-13　片状凸轮

总之，在数控机床上加工零件时，加工工序的划分要视所加工零件的具体情况具体分析。实际生产中，许多工序的安排综合了上述分序方法。

2.工步的划分

工步的划分主要从加工精度和效率两个方面考虑。合理的加工工艺不仅能保证加工出符合图纸要求的零件，而且能使机床的功能得到充分的发挥。在一个工序内往往要采用不同的刀具和切削用量，对不同的表面进行加工。为了便于分析和描述较复杂的工序，又将工序细分为若干工步。下面以加工中心为例来说明工步的划分方法。

1）按粗、精加工分

按粗、精加工分是指同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全部加工表面按粗、精加工分开进行。前者较适用于尺寸精度要求较高的零件，后者较适用于位置精度要求较高的表面。

2）按先面后孔分

对于既铣面又镗孔的零件，可按先面后孔的原则划分工步，即先铣面后镗孔。因为铣削时铣削力较大，工件易发生变形，所以先铣面后镗孔，使工件有一段时间恢复，以减少变形对孔精度的影响，从而提高孔的加工质量。如果先镗孔后铣面，则铣削时在孔口极易产生飞边、毛刺，导致孔的精度下降。

3）按所用刀具分

有些数控机床工作台回转时间比刀具交换时间短，可按刀具划分工步，以减少换刀次数，提高加工效率。

总之，工序与工步的划分要综合考虑具体零件的结构特点、工艺性、技术要求以及数控机床的功能等实际情况。