数控技术加工工艺分析和精度分析

1 数控加工工艺分析

　　数控机床是是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，其数控加工工艺以自动化和高速精密性为主。高速、精密、复合、智能和绿色是数控机床技术发展的总趋势，近几年来，数控机床的在机械加工中的作用更为突出。数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而不断创新的一种应用技术，所谓数控加工工艺就是用数控机床加工零件的一种工艺方法。随着我国数控机床用户的不断增加，数控加工工艺在应用的领域的重要性日益突出，数控加工工艺以改善加工性能和提高加工效率为主要发展方向，并将二者融合到控制程序之中，运用自动化控制系统的规范处理方式，融合多种加工方法，以达到工序集中的复合加工方式为目的，提供更高水平的加工技术，从而进一步推动数控技术在制造业中应用与发展。数控加工技术的地位如此重要就必须首先了解数控加工工艺的主要特点和技术原则要求：(1)数控加工的工艺内容要按照零件加工的要求进行工步细化，所以在进行施工的过程中必须要依据加工要求进行准确编程：(2)数控加工工艺路线设计应合理，以保证数控机床的加工所产生的误差最小化：(3)数控加工的工序相对集中，以提高加工效率，对于复杂的加工过程，需要进行必要的数控仿真技术支持。

　　1.1 数控加工工艺的设计

　　数控机床有着高度的自动化特点，其加工工艺要依靠数控模块对设计好的程序进行实施，因此要求加工的工艺线路在规划时必须精准，同时要把握好加工程序的编制，因为编程函盖了数控机床加工的重要内容，也是其工艺质量得以保证的重要指标。对于数控机床来说，必须先有合理有效的编程工艺路线设计，然后才能保证加工工艺进程的完整。

　　1.1.1 分析加工工艺路线

　　数控机床的加工工艺路线设计要考虑到具体的加工环节，尤其是对数控镗铣床的加工环节更要重视，要根据具体情况做出明确的分辨。在数控车、镗铣床或加工中心上加工有同轴度要求的内、外圆柱面或端面与外圆、内孔有垂直度要求时，均应在一次装夹中完成。在数控镗铣床或加工中心上加工有孔与端面有垂直度要求或平面与平面有位置精度要求时，应注意尽可能在一次装夹中完成。

　　1.1.2 编程原点的选择

　　编程原点的设计基础和工艺基准尽量重合，避免产生尺寸链误差及不必要的尺寸换算。设定的编程原点应使工件容易找正，方便对刀，编程简便，有利于编程数值的计算。对称零件的编程原点应选在零件的对称中心。在加工零件上的工件原点应容易；隹确的确定，尽可能使加工余量均匀。例如：以孔定位的零件，应以孔的中心作为编程原点，对于一些形状不规则的零件，可在其基准面(或线)上选择编程原点，当加工路线呈封闭形式时，应在精度要求较高的表面选择编程原点(或加工起始点)。

　　1.2 模拟仿真技术

　　智能化模拟仿真技术，可以通过对数控机床的加工工艺路线进行仿真模拟而得出适合加工的一种软件控制手段，结合运用成组技术可以提高数控加工编程效率。例如：根据其外形结构、技术要求和加工方法的相似性，把零件分成若干组，在每一组零件中选出一个代表性零件(它可以是实际存在的，也可以是假想的，但必须包括组内所有零件的加工要素)，根据这个代表零件模拟出一套典型的工艺规程，选定和设计一组机床及工艺设备，并把它们组成一个专门的加工设计，如果模拟仿真技术成功就只需要略微做一下调整，便可以进行加工生产。例如，运用奥匹兹分类方法拆分代号为1 2031的零件结构，如图1所示。该零件是一个回转体零件，所以第一位数是1；一端有台阶，并有紧固螺纹，所以第二位数是2；无内孔，所以第三位数是0；需要加工键槽，所以第四位数是3；有四个轴向孔，与其他要素无位置要求，所以第五位数是1。按成组方式来组织零件生产时，首先按照零件的结构特征、工艺特征以及加工设备的特征，将各种零件进行分组、归类与编码，然后建立每类零件的典型图库和成组加工工艺库。

图1 回转体零件