數控加工工藝方案設計的主要內容包括確定加工方法，確定零件的定位和裝夾方案，安排加工順序，以及安排熱處理、檢驗及其輔助工序等。設計者應從生產實踐中總結出來一些綜合性的工藝原則，結合實際的生產條件提出幾個方案，進行分析對比，選擇經濟合理的最佳方案。合理的工藝方案能保證零件的加工精度、表面質量的要求。影響數控加工方案的主要因素如圖1所示。

圖1  影響數控加工方案的主要因素

 

1．數控加工工藝方案設計的主要內容

（1）零件加工工藝性分析

 

對零件的設計圖和技術要求進行綜合分析。

 

（2）加工方法的選擇

 

選擇零件具體的加工方法和切削方式。

 

（3）機床的選擇

 

選擇合適的機床既能滿足零件加工的外廓尺寸，又能滿足零件的加工精度。

 

（4）工裝的選擇

 

數控設備盡管減少了對于夾具的依賴程度，但還不能完全取消，在滿足零件加工精度和技術要求的前提下，工裝越簡單越好。

 

（5）加工區域規劃

 

對加工對象進行分析，按其形狀特征、功能特征及精度、粗糙度要求將加工對象劃分成數個加工區域。對加工區域進行規劃可以達到提高加工效率和加工質量的目的。

 

（6）加工工藝路線規劃

 

合理安排零件從粗加工到精加工的數控加工工藝路線，進行加工余量分配。

 

（7）刀具的選擇

 

根據加工零件的特點和精度要求，選擇合適的刀具以滿足零件加工的要求。

 

（8）切削參數的確定

 

確定合理的切削用量。

 

（9）數控編程方法的選擇

 

根據零件的難易程度，采用手工或自動編程的方式，按照確定的加工規劃內容進行數控加工程序編制。

 

 

 

2．影響數控加工工藝方案設計的主要因素

數控加工工藝設計的內容非常具體、詳細。在確定工藝方案時，要考慮的因素較多，如零件的結構特點、表面形狀、精度等級和技術要求、表面粗糙度要求等，毛料的狀態，切削用量以及所需的工藝裝備，刀具等。以下是設計工藝方案必須考慮的幾個重要環節：

 

（1）加工方法的選擇

 

零件的結構形狀是多種多樣的，但它們都是由平面、外圓柱面、內圓柱面或曲面、成型面等基本表面所組成的。每一種表面都有多種加工方法，具體選擇時應根據零件的加工精度、表面粗糙度、材料、結構形狀、尺寸及生產類型等選用相應的加工方法和加工方案。例如，外圓表面的加工方法主要是車削和磨削。當表面粗糙度要求較小時，還要進行光整加工。

 

（2）工藝基準的選擇

 

工藝基準是保證零件加工精度和形位公差的一個關鍵步驟，工藝基準的選擇應與設計基準一致。基于零件的加工性考慮，選擇的工藝基準也可能與設計基準不一致，但無論如何，在加工過程中，選擇的工藝基準必須保證零件的定位準確、穩定，加工測量方便，裝夾次數最少。

 

（3）確定加工步驟

 

工序安排的一般原則是先加工基準面后加工其他面，先粗加工后精加工，粗精分開。具體操作還應考慮兩個重要的影響因素，一是盡量減少裝夾次數，既提高效率，又保證精度；二是盡量讓有位置公差要求的型面在一次裝夾中完成加工，充分利用設備的精度來保證產品的精度。

 

（4）工藝保證措施

 

關鍵尺寸和技術要求的工藝保證措施對設計工藝方案非常重要。由于加工零件是由不同的型面組成的，一個普通型面通常包括三個方面的要求——尺寸精度、形位公差和表面粗糙度，必須在這些關鍵特征上有可靠的技術保障，避免如裝夾變形、熱變形，工件震動導致加工波紋等因素影響到零件的加工質量，進行工藝方案設計時必須考慮以上因素的影響，采取相應的工藝方法和工藝措施來保證，如預留工藝裝夾止口，精加工前先讓工件冷卻，精加工用較小的切削用量，以及在零件上加或纏減震帶等方法。 #p#分頁標題#e#

 

圖2簡要地概括了數控加工工藝制定的全過程。

圖2  數控加工工藝流程圖