NC加工工艺方案的规划与实施

NC加工工艺方案的规划与实施

摘要：随着市场竞争的需要，企业必须考虑如何保证产品的生产周期，保证产品的质量，如何降低生产成本，如何提高生产效率。为此，我们想对数控加工的工艺方案进行规划，实践证明，合理的工艺方案规划及实施对生产有很大的帮助。

关键词：NC加工工艺加工方法工艺规划

为什么要数控加工工艺方案的规划？随着市场竞争的需要，企业必须考虑如何保证产品的生产周期，保证产品的质量，如何降低生产成本，这就要求我们必须对零件的结构、形状、尺寸、材料等进行认真分析，结合我在冲压模具厂（企业实践）数控机床的特点、刀具的性能确定一个最合理的加工方案，来实现我们的这个目标。如在模具设计制造中，有很多地方要用到锻件。毛坯通常是一块块四四方方的材料，与所要形状相差很远，需要去除的量很大。在考虑粗加工方案时，首先应考虑去除大量，然后再粗加工、半精加工、精加工。开始时加工余量大，机床的负载大，震动大，可以在精度不高的数控铣床上加工。半精加工和

精加工应在精度高的数控铣床上加工。合理的对加工工艺方案的规划与实施既能提高效率，又能提高产品的质量，还可以使数控铣床的负载均匀。

随着高速加工的深入，以往的加工策略也将发生重大的变革，用高的主轴转速，高的进给速度，小的切深，加工出优质的表面。但是，这仅仅是一部分，要实现这一目标还需要一套好的加工策略。高速加工不仅能用在精加工上，还可以用在粗加工上。既可以缩短粗加工的周期，又为精加工提供优质的毛坯。使数控编程趋于规范化。每个数控编程人员在编程时，按着各自的方式和习惯来编程随意性很大，不利于提高效率。由此我们可以看到数控加工工艺方案的规划是非常重要的。

1、粗加工。粗加工的结果是直接影响着精

加工的难易和表面质量。粗加工的快慢也直接

影响着整个数控加工的效率。所以粗加工在整个数控加工过程中是非常重要的一环。粗加工的加工方式通常有下面几种：型腔铣、插铣、等高切削环状走刀、放射状走刀、单刀试、X 向行切、Y向行切等。通常根据零件的结构、形状、尺寸、材料等，来选择加工的机床、刀具和加工方式。如右图为后顶盖拉延模凹模材料为铸件侧壁较深。形状为四周高，中间低且较平缓。在数控编程时我们将分成三个部分，一部分为压料面部分，一部分为低面平缓部分，另一部分陡峭部分。针对不同的区域选择不同的走刀方式。在侧壁加工时，可以选择侧壁等高加工。这种方式可以控制每一层的层降量，使每层的层降量相同，刀具载荷均匀，刀具能以最快的时间去除毛坯中的大部分余量。压料面部分采用环切走刀方式，避免刀具在零件表面切入切出的次数过多，从而获得相对稳定的切削过程。底平面的加工可以采用之字形走刀方式，换向处加入圆弧。在加工中加工的先后顺序也影响着加工的速度和加工质量。在这个零件中先加工压料面，一方面刀具的长度可以选短一些，刚性好，速度可以提高。另一方面压料面加工完成后，再加工侧面和底面时，其相对高度降低，从而也减小使用刀具的长度，增加刀具的刚性。如有的拉延模凹模，采用镶块式结构，毛坯余量很大，我们先用手底刀按轮廓分2—3层粗拉进刀时刀具一定要从镶块外切入。然后平底刀再单向粗拉留3-5mm余量，之后分成三个区域粗加工。分成压料面部分、侧壁部分和地面部分。侧壁部分用等高加工。拉延模凹模其结构为镶块式。镶块材料为锻件，形状为腔形中间最深处为250mm，考虑到侧壁既陡又深。我们将起分成两层，分别用侧壁等高切削加工，使每层的切深为恒定，刀具的载荷就可以保持恒定。

2、精加工。从粗加工到精加工中间还有一道半精加工的工序。半精加工和精加工的加工方式主要有：层切、侧壁等高切削、环状走刀、放射状走刀、X向行切、Y向行切、单刀笔式、多刀笔式等。

在半精加工和精加工时，如果加工部位太陡、太深需要延长加长刀刃的情形。由于刀具太

长加工时偏

差太大可以

采用侧壁等

高切削的方

法，来减少刀

具的浮力，从而保证零件的表面质量。如右图油底壳的凹模的精加工就是采用了侧壁等高切削方法加工的。

在高速加工的精加工过程中，保持载荷的恒定是至关重要的，所以在精加工之前应将所有型面、拐角和凹槽处的残留清理到位，确保精加工时整个毛坯的余量是均匀的，清理拐角和凹槽面的加工方式多采用单刀笔式和多刀笔式。当用Ф20-Ф16球刀清根时采用单刀笔式；当用Ф12-Ф6球刀清根时采用多刀笔式。在精加工的刀路中还应避免刀路的急速换向。刀路的急速换向将导致速度的急速变化，这种变化将直接影响零件的表面质量。另外，高速加工时要根据零件的形状划分区域，便于在铣削时加工。

总之，由于粗加工、半精加工、精加工阶段的目的不同，所用加工的方式、方法就各不相同。通过一年来努力，大部分零件的加工取得了非常显著的效益。上面所讲的一些方法不是固定不变的。在实际得数控编程中，我们还应根据零件的具体形状、结构、尺寸、材料以及刀具的综合性能，数控机床的特性，所用软件的性能来确定一套合理的加工方案。

参考文献

[1] 北京FANUC机电有限公司。BEIJING-FANUC 0i-MA系统操作说明书，

[2] 孙德茂.数控机床铣削加工直接编程技术[M]，北京：机械工业出版社，2004.

[3] 李善术.数控机床及应用[M]，北京：机械工业出版社，2001.

[4] 陈海舟.数控铣削加工宏程序及应用实例. 北京：机械工业出版社，2006.5.

[5] 李锋. 数控铣削变量编程实例教程. 北京：化学工业出版社，2008.1