深入分析数控加工工艺性

被加工零件的数控加工工艺性问题涉及面很广，下面结合编程的可能性和方便性提出一些必须分析和审查的主要内容。

1.零件精度与技术要求分析

对被加工零件的精度与技术要求进行分析，是零件工艺性分析的重要内容。只有在分析零件精度和表面粗糙度的基础上，才能对数控加工方法、装夹方式、切削加工进给路线、刀具选择以及切削用量等工艺内容进行正确、合理的选择。

2.零件结构工艺性分析

零件结构工艺性是指在满足使用要求的前提下，零件加工的可行性和经济性，换言之，就是设计的零件结构要便于加工成本低、效率高。对零件加工工艺性分析时应注意的几个问题：

（1）尺寸标注应符合数控加工的特点。

在数控编程中，所有点、线、面的尺寸和位置都是以编程原点为基准的。因此，零件图样上最好直接给出坐标尺寸，或尽量以同一基准引注尺寸。

（2）几何要素的条件应完整、准确。

在程序编制中，编程人员必须充分掌握构成零件轮廓的几何要素参数及各几何要素间的关系。因为在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义，手工编程时要计算出每个节点的坐标，无论哪一点不明确或不确定，编程都无法进行。但由于零件设计人员在设计过程中考虑不周，常常出现参数不全或不清楚，如圆弧与直线、圆弧与圆弧是相切还是相交或相离。所以在审查与分析图样时，一定要仔细核算，发现问题及时与设计人员联系。

（3）保证定位基准统一、可靠。(www.xing528.com)

数控加工的高柔性、高精度和高生产率等特点决定了在数控机床上加工的工件必须有可靠的定位基准。为了便于采用工序集中原则，避免因工件重复定位和基准变换所引起的定位误差以及生产率的降低，一般都采用统一基准的原则定位。如果工件上没有合适的定位基准，则应在工件上设置辅助基准，以保证数控加工的定位准确、可靠、迅速方便。如图2-1（a）所示的零件，为增加定位的稳定性，可在底面增加一工艺凸台，如图2-1（b）所示，在完成定位加工后再除去。

图2-1　工艺凸台的应用

（4）统一几何类型及尺寸。

零件的内腔和外形尽可能地采用统一的几何类型和尺寸。这样可以减少刀具的规格和换刀次数，有利于编程和提高生产率。如图2-2（a）所示的零件，在数控加工中需要使用三把不同的切槽刀或使用一把切槽刀多次进行切削，在无特殊需要时，这显然是不合理的，若改成图2-2（b）所示的结构，一把切槽刀就可完成加工，这样即减少了刀具数量，也节省了加工中的运行和换刀时间。

图2-2　结构工艺性示例

（5）铣削加工零件中内槽圆角的大小决定了刀具直径的大小，因此内槽圆角不应过小。零件结构工艺性与被加工轮廓精度的高低、过渡圆弧半径的大小等有关。如图2-3中，图（b）与图（a）相比，过渡圆弧半径较大，可采用直径较大的铣刀来加工；加工平面时，进给次数也相应地减少，表面加工质量也较好，所以其结构工艺性较好。通常R＜0.2H（H为被加工轮廓面的最大高度）时，可判定零件该部位的结构工艺性不好。

图2-3　数控加工工艺性对比

（6）铣削零件的底平面时，槽底圆角半径r不应过大。如图2-4所示，圆角半径r越大，铣刀端刃铣削平面的能力就越差，效率也越低。因为铣刀与铣削平面接触的最大直径d＝D－2r，当铣刀直径D一定时，r越大，铣刀端刃铣削面积越小，加工工艺性就越差。

图2-4　零件底面圆弧对加工工艺性的影响