1.数控加工工艺分析内容

数控加工工艺内容较多，有些与普通机床加工相似，其加工工艺分析主要包括以下几个方面。

（1）根据在数控机床上加工的零件，确定工序内容。

（2）对工件图样进行数控加工工艺分析，明确加工内容及技术要求，在此基础上确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线，如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序的衔接等。

（3）制定数控加工工序，如工步的划分、零件的定位与夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等。

（4）编制数控加工工序的程序，如对刀点、换刀点的选择，加工路线的确定，刀具的补偿。

（5）误差分析及其控制。

（6）数控机床上部分工艺指令，编制工艺文件。

2.数控加工工艺分析的一般步骤与方法

1）机床的合理选用

从加工工艺的角度分析，选用数控机床考虑的因素主要有毛坯的材料和类别、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量等。主要有以下三点。

（1）必须适应被加工零件的形状、尺寸精度和生产节拍等要求。

（2）有利于提高生产率。

（3）尽可能降低生产成本。

2）加工零件工艺性分析

数控加工工艺性分析涉及面很广，在此仅从数控加工的可能性和方便性加以分析。

（1）图样上尺寸数据的给出应符合编程方便的原则。

①零件图样上尺寸标注方法应适应数控加工的特点。在数控加工零件图上，应以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸，在保持设计基准、工艺基准、检测基准与编程原点设置的一致性方面带来很大方便。由于零件设计人员一般在尺寸标注中较多地考虑装配等使用特性，而不得不采用局部分散的标注方法，这样就会给工序安排与数控加工带来了许多不便。在数控加工中，由于数控加工精度和重复定位精度高，可将局部的分散标注法改为同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸的标注法。(www.daowen.com)

②构成零件轮廓几何元素的条件应充分。在手工编程时要计算基点或节点坐标；在自动编程时要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义。因此，在分析零件图时要分析几何元素的给定条件是否充分。例如，圆弧与直线、圆弧与圆弧在图样上相切变成了相交或相离状态。由于构成零件几何元素条件的不充分，使编程时无法下手，从而影响生产。

（2）数控加工零件的结构工艺性分析。零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点。

①零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸，这样可以减少刀具规格和换刀次数，有利于编程和提高生产效率。

②内槽圆角半径不应过小，内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小。图5-34（b）与图5-34（a）相比，转接圆弧半径大，可以采用较大直径的铣刀来加工。加工平面时，进给次数也相应减少，表面加工质量也会好一些，所以工艺性较好。通常R＜0.2H（H为被加工零件轮廓面的最大高度）时，可以判定零件的该部位工艺性不好。

图5-34　数控加工工艺性对比

③零件铣削底平面时，槽底圆角半径不应过大。如图5-35所示，圆角半径越大，铣刀端刃铣削平面的能力越差，效率也越低。一般铣刀与铣削平面接触的最大直径d＝D-2r（D为铣刀直径）。当D一定时，r越大，铣刀端刃铣削平面的面积越小，加工表面的能力越差，工艺性也越差。

图5-35　零件底面圆弧对加工工艺的影响

④保证基准统一。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。

3.数控加工工艺设计

数控加工工艺设计和工序划分与普通加工工艺设计相似。首先需要选择定位基准，再确定所有加工表面的加工方法和加工方案，然后确定所有工步的加工顺序，合理划分数控加工工序，最后再将需要的其他工序（如普通加工工序、辅助工序、热处理工序等）插入，并衔接于数控加工工序序列之中，就得到了零件的数控加工工艺路线。

另外，数控加工由于自动化程度高，加工过程中无须人工干预，因而在工艺设计时还需注意自身的特点，具体如下：

（1）内容的选择。数控加工优先选通用机床无法加工、难加工、效率低的加工内容，不选占机调整时间长、加工部位分散要多次装夹的加工内容。

（2）设计内容更详细、具体和完整。例如，工序的安排要细到工步、行程（走刀）直到操作，行程要包括全部路线和轨迹，还要确定全部加工的切削用量。

（3）工艺设计要求严密、精确。例如，攻螺纹时，是否要退刀清理切屑，必须事先精心考虑好；又如坐标尺寸（编程原点、对刀点、换刀点、起刀点、抬刀、下刀等）必须选好并精确计算注明；最后要进行首件试加工。

（4）采用工序集中尽可能一次装夹，提高效率。由于机床刚度高，刀具质量也好，因而切削用量也大，甚至能完成粗加工到精加工的全过程，多工位安装多个零件，从而缩短了生产周期，提高了效率。

（5）必须用先进的刀具与数控机床相适应。刀具要有高的强度、刚度、寿命、可靠性、精度和可靠的断屑、快速更换性，广泛采用机夹转位刀具，保证数控机床高效运转。