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數控加工(gōng)作 爲一種先進(jìn)的加工方法, 被(bèi)廣泛地用于⁉️航(hang)空工🌈業、艦船工(gōng)業以及電子工(gōng)業等高精度、複(fú)雜零件的❓加工(gong)生産。在數控加(jia)工中，影響數控(kong)加工🤞質量的因(yin)素很多，即工藝(yì)系統中的各組(zu)成部分，包括 機(ji)床、刀具、夾具的(de)制造誤差、安裝(zhuāng)誤差以及刀具(jù)㊙️使用中的磨損(sun)等都直接🐆影響(xiǎng)工件的加工精(jīng)度。也🔞就是說，在(zai)加工過程中整(zheng)個工藝系統會(hui)産生各種誤差(chà)，從而⭐改變刀 具(jù)和工件在切削(xue)運動過程中的(de)相🐉互位置關系(xi)而影🧡響零件的(de)加工精度及質(zhì)量。

　　一、機床的合(hé)理選用環節
　　數(shu)控加工在中國(guó)制造業 中已經(jing)有了較長的使(shǐ)用時間，雖🌐然有(you)💞嚴格的數控機(jī)床操作規範、良(liáng)好的機床維護(hù)保💋養，但是其本(běn)身的精度損失(shī)是不可避免😘的(de)。爲了❗控制産品(pin)的加工質量，我(wo)們定期對 數控(kong)設備進行檢🧑🏾‍🤝‍🧑🏼測(cè)維修，明确每台(tai)設🏃‍♂️備的加工🌈精(jing)度，明确每台設(shè)備的加工任務(wu)。對于大批量成(chéng)批生産的零🏃‍♂️件(jiàn)加工工廠，應😘嚴(yan)格區分粗、精加(jiā)工的設備使♻️用(yòng)，因爲粗加 工時(shí)追求的是高速(su)度、高的去除率(lü)、低的加工精度(dù)，精加工則相㊙️反(fan)，要求高的加工(gong)🏒精度。而粗加工(gōng)時對設備的精(jīng)度損害是嚴重(zhòng)的，因此我們🔞将(jiāng)使用年限較長(zhǎng)、精度差的設備(bei)定爲專用的粗(cū)加工設備，新設(shè)備和精度好的(de)設備定爲精加(jiā)工設備，做到對(duì)現有設備資源(yuán)的合理搭配、明(ming)确分工，将機床(chuáng)對加工質量的(de)影響降到了很(hen)低，同 時又保🌈護(hu)了昂貴的數控(kong)設備，延長了設(shè)備的壽命。
　　二、刀(dao)柄的合理選用(yòng)環節
　　當我們的(de)機床不可改變(bian)時，與機床相關(guan)的刀柄、刀具對(duì)💛數控加工質量(liang)的影響又變得(de)突出了。在任何(hé)旋轉🚶刀具加工(gōng)系統中，主軸與(yu)夾頭(或其組合(hé)體)的聯結是🏃🏻‍♂️刀(dāo)具加工性能實(shí)現的基石。
　　1.刀柄(bing)與機床的聯結(jie)
　　目前企業常用(yòng)刀柄與機床的(de) 接口主要有BT刀(dao)柄和🆚HSK刀柄🔞，刀柄(bǐng)⚽結構如圖1所示(shi)。BT刀柄與機床主(zhu)軸的接口錐柄(bing)錐度爲7∶24，這種方(fang)式的♈刀柄隻适(shì)合于低速加工(gōng)，因BT刀柄與主軸(zhou) 隻是錐面配合(hé)，當轉速太高時(shí)，由于🌈離心力的(de)作用會使錐面(miàn)配合間隙增大(dà)，從而影響數控(kòng)加工質量。當機(jī)床高轉速達到(dao)15000 轉/分時，通常需(xū)要采用HSK型刀🧑🏾‍🤝‍🧑🏼柄(bǐng)👌，HSK刀杆爲過定位(wei)結構，提供與機(ji)床标👈準聯結，在(zai)機床拉力作用(yòng)💯下，保證刀杆短(duan)錐和端面與機(ji)床緊密配合。
　　2.刀(dao)柄與刀具的聯(lián)結
　　對 刀柄另一(yī)個重要的技術(shu)要求就是刀柄(bing)與刀具的聯結(jié)方式， 包括加工(gong)時的夾持力度(du)、徑向跳動精度(dù)和平衡質量，刀(dao)柄的徑向跳動(dòng)精度要小于0.003mm。爲(wèi)支持機床的線(xiàn)性傳動，主軸、刀(dāo)柄和刀 具的總(zǒng)重量越小，對獲(huò)得㊙️優良切削效(xiào)果 越有利。根據(jù)客戶各自的需(xu)求，都能夠找到(dao)一種完美的刀(dao)柄系統，因爲不(bú)同的系統能夠(gou)提供不同的技(ji)術特征和優勢(shì)。 刀💞柄對刀杆 、刀(dāo)具的夾緊方式(shì)主✏️要有4種刀柄(bǐng)：側固式刀柄🍉、彈(dan)性夾緊式刀柄(bing)、液壓刀柄和熱(rè)脹冷縮‼️刀柄等(deng)。
　　側固式刀柄的(de) 特點是簡單容(rong)易操作、快速方(fāng)便、安全性極高(gao);彈性夾緊式刀(dāo)柄的特點是刀(dāo)具的夾緊或松(song)開是🔞在刀♈柄材(cái)料的彈性形變(biàn)範圍内實現的(de)，不僅可以提供(gong)極高的刀柄回(hui)轉精 度，而且對(dui)刀具使 用壽命(ming)沒有限制;液壓(ya)刀柄特點爲采(cai)用這一刀具夾(jia)緊系統🧡，可使系(xi)統徑向跳動誤(wu)差精度和重複(fu)定位精度控制(zhi)在3μm以下。由于刀(dao)🏃柄内存在有高(gao)壓油💜液壓力，當(dāng)㊙️刀具 被夾緊時(shí)🔞，内藏的油腔結(jie)構及高壓油的(de)存在大大地增(zeng)加了結構阻尼(ni)，可有✂️效防止刀(dao)🔆具和機床主軸(zhou)的振動;熱脹冷(lěng)縮刀柄的優點(diǎn)是徑向跳動誤(wu)差小，精度很高(gāo)，可達到 3μm以下水(shui)👌平，傳動扭矩大(dà)，而刀柄的設計(jì)相對比較小巧(qiǎo)，但其缺陷在于(yú)🙇🏻，相比液壓刀柄(bǐng)或應力鎖緊式(shi)刀柄來講，其防(fáng)振性能較差。
　　三(sān)、刀具的準确選(xuǎn)擇和使用環節(jiē)
　　硬 質合金刀具(jù)應用範圍在企(qǐ)業越來越廣，硬(yìng)質合金将代替(ti)🥵大部分高速鋼(gāng)刀具，包括鑽頭(tou)、立銑刀和㊙️絲錐(zhui)等簡🌂樸通用刀(dao)具，使這一類刀(dao)具的切削速度(dù)有很大的提高(gāo)，硬質 合金将在(zài)刀具材料中占(zhàn)主導地位，覆蓋(gai)🔱大部分常規的(de)加工領域。我公(gong)司在粗加工中(zhōng)盡可能采用大(dà)直徑的牛鼻刀(dao)，使用R2左右的硬(ying)質合金刀片，做(zuò)到粗加工排屑(xiè) “多”;半精加工選(xuǎn)💚用高轉速高進(jin)給R0.8左右的鑲片(piàn)🐆立銑刀，做到半(bàn)精加工走刀⭐“快(kuài)”;精加工時盡量(liang)選用硬質合金(jīn)刀杆♻️和高精度(dù)球頭鏡面刀片(pian)，這樣可在保正(zheng) 加工質量的同(tong) 時節省選用整(zheng)體合金⛷️刀具的(de)高昂費用。精加(jia)工中所用🚩小刀(dao)具的半徑應小(xiao)于或🌈等于被加(jia)工零件上的内(nèi)🌈輪廓圓角半徑(jìng)，尤其是在💞拐角(jiao)♉加工時，應選用(yòng)半徑小于拐角(jiǎo)處圓 角半徑的(de)刀具，并以圓弧(hu)插補的方式進(jin)行加工，這樣可(ke)以避免采用直(zhi)線插補而出現(xiàn)🤞過切現象，做到(dao)精加工質量“好(hao)🏃‍♂️”。因此，刀具的準(zhǔn)确選擇和使用(yong)是影響數控加(jia)工質量的重要(yao)♍因素。
　　四、數控編(biān)程環節
　　程序是(shi)數控機床惟一(yī)能夠識别的語(yǔ)言，它向機床發(fa)💔出😘一條一條加(jiā)工指令，控制着(zhe)機床的 每一步(bu)驟，程序的好壞(huai)直接影響到加(jiā)工的質量和效(xiao)率。這就💯需要在(zai)💁全面了☎️解機床(chuang)性能、加工的每(měi)一環節以及必(bì)要的相關知識(shí)的🏃🏻基礎上, 通過(guo)不斷的🔞實踐，提(tí)高編程技能，從(cong)而達到提高🏃‍♀️數(shù)控加工質量的(de)要求。
　　1.數控編程(cheng)的步驟
　　程序編(biān)制是數控加工(gōng)中的一項重要(yào)工作，理想的加(jiā)工程序應保證(zhèng)加工出符合産(chan)品圖樣要求的(de)合格工件，同時(shí)應能使數控機(ji)床的功能得到(dào)合理的應用與(yǔ)充分的💃發揮，使(shi)✔️數控機✌️床安全(quán)⛷️、可靠、 高效地工(gong)作，加工出高質(zhì)量的産品。
       從得(de)到産品零件圖(tú)樣到獲得數控(kong)加工程序的編(bian)制過程。
　　程序定(ding)型階段由主管(guan)領導審核數控(kòng)編程刀路，合格(gé)後填寫數控加(jia)工程序單，繪制(zhi)加工簡圖。到現(xian)場了解程序執(zhi)行情況，并優化(huà)、固化數控加工(gong)程序。
　　2.數控編程(cheng)的關鍵問題
　　(1)零(ling)件數字化模型(xíng)：一般情況下依(yī)據産品設計圖(tú)，采☁️用線框建模(mó)、特征建模和實(shi)體建模等不同(tóng)方式，建立零件(jiàn)的🔅幾何數字化(hua)模型。或者是采(cai)用無紙化設計(ji)制造技術，零件(jian)的幾何數字化(huà)模型👈直接由設(shè)計而來。
　　(2)加工方(fang)案的确定：主要(yào)針對産品結構(gòu)特點、質量要求(qiú)選擇不同的加(jia)工方法，如：曲面(miàn)加工是選擇投(tou)影💰加工還是放(fang)射加工。不同的(de)加工方法對零(líng)件的表面質量(liàng)影響較大。
　　(3)加工(gong)參數的選擇：加(jiā)工參數的選擇(ze)主要取決于工(gong)件材☀️料、刀具形(xing)狀和材料、機床(chuáng)性能等因素。加(jia)工參數選擇的(de)合理性對零件(jiàn)的表面質量也(ye)有較大影響。
　　(4) 刀(dao)具軌迹的生成(cheng)：刀具軌迹生成(chéng)是複雜零件、多(duo)軸🔞數控加工中(zhong)的重要内容，有(you)效的刀具軌迹(jì)直接決定了加(jiā)工的可能性、質(zhì)量✊與效率。刀具(ju)軌迹的生成首(shou)要目标是使所(suo) 生成的刀具😍軌(guǐ)迹滿足平穩、光(guang)滑、負荷變化小(xiao)、軌迹連續，切入(rù)、切出次數少✂️，無(wu)幹涉及💜碰撞等(děng)要求。同時，刀具(jù)軌迹還需滿足(zú)穩定性好、編程(chéng)效率高和程序(xù)量小等 條件㊙️。
　　(5)數(shù)控加工仿真：由(yóu)于零件形狀及(jí)加工環境的複(fú)雜性，要⭐确保所(suǒ)生成的加工程(chéng)序不存在任何(hé)質量問題十分(fèn)困難，其中主要(yào)的是加工 過程(cheng)中的過切、機床(chuang)各部件之間的(de)幹涉🚩碰撞等問(wèn)題。特别對于高(gāo)速加工，這些問(wen)題常常是緻命(ming)的。因此，在加👣工(gōng)前對加🍓工程序(xu)進行🌈仿真驗證(zhèng)是十分必要的(de)。數控加工 仿真(zhēn)通過軟件模拟(nǐ)加工環境，刀具(ju)軌迹與材料切(qiē)除🏃🏻過程來檢驗(yàn)程序，具有成☔本(běn)低、效率高且安(an)全可靠等特點(diǎn)，是提高數控🔞編(biān)程質量及加工(gong)質量的重要手(shou)段。
　　(6)後置處理：後(hou)置處理是數控(kòng)加工編程中的(de)一項重要💔内容(róng)🌈，其🚩技🍉術内容包(bao)括：機床運動學(xue)建模與求解㊙️、機(ji)床♊坐标運動變(bian)換、非線♌性運動(dong)誤差校驗、機床(chuang)結構誤差補償(cháng)及數控代碼轉(zhuǎn)換等。因此，采用(yòng)正确的後置處(chu)理💯對于保證加(jia)工質量、效率與(yu)機床可靠運行(hang)具有重要作用(yong)。
　　五、機床操作者(zhě)環節
　　機床操作(zuo)者是數控加工(gong)的執行人，他們(men)對數控加工質(zhi)量的☁️控制也是(shi)很明顯的。他們(men)在執行加工任(rèn)務的過程中對(dui)機床、刀柄、刀具(ju)、加工工藝和切(qiē)削參數的實時(shi)狀态了解，他們(men)的各項操作對(duì)數控加工🔴影響(xiǎng)直接，所以機床(chuáng)操作者的技能(néng)和責任心也是(shi)提高數控加🏃🏻‍♂️工(gong)質量的重要因(yin)素。
　　我們知道，雖(suī)然機床等硬件(jiàn)設備是很關鍵(jiàn)的，但人才是✌️影(yǐng)響數控加工質(zhi)量的決定性因(yīn)素，因爲程序設(shè)計員和機床💯操(cāo)作者的職業道(dao)德、技能水平以(yi)及崗位責任心(xīn)決定了各種先(xiān)進設備能否發(fa)揮出多大的效(xiao)能。所以我們一(yī)定要重視人才(cai)的培養和引⭐進(jin)，爲數控加工質(zhì)量的持續提高(gao)打下堅實的基(jī)礎🚶‍♀️。
　　通過對數控(kòng)加工中影響加(jiā)工質量因素的(de)分析, 爲合理有(you)🧡效地提高數控(kong)機床的利用率(lǜ)提供了可行的(de)依據。其應用可(ke)有效保證數控(kong)機床的加工精(jing)度🤞及良好的加(jia)工🐆效果。