数控技术中的加工工艺与夹具设计

数控技术中的加工工艺与夹具设计

 段立科，齐尚进，吴海鹏，尚耀龙

中航西安飞机工业集团股份有限公司  陕西省西安市  710089

摘要：改革后，在我国数控加工工艺发展的非常迅速下，这种数控技术比其他普通机床加工出来的产品不但质量好，而且效率和准确度高，这种优势是传统的机床没有办法相比的。另外，夹具设计在整个数控加工的过程中都发挥着作用，它的好坏直接影响着产品的生产质量、生产效率以及加工成本。本文主要针对数控加工工艺和夹具设计两方面进行分析和探讨。

关键词：数控加工，工艺设计

引言

随着现代科学技术水平的逐步发展，数控加工方式的应用范畴越来越大，并在许多场合中取代了传统的机械加工方式，是现代机械加工中十分重要的一部分。

1数控加工技术的概念及特点

随着信息化技术的广泛应用，数控加工技术开始逐步在机械加工中得到广泛应用，并从根本上推动了机械加工的发展与进步。从某种角度来看，数控加工技术是将机械加工技术与信息化技术的融合发展，进而实现机械加工精确度、运行效率的提升。在实际应用过程中，数控加工技术可以参与机械加工的全部过程，技术人员仅需对数控设备的相关参数和加工规格进行调整，即可实现批量化、高精度的生产。数控加工技术的主要特点包括以下几个方面：一是加工效率高。机械加工技术具有复杂的工艺程序，一个零部件的生产需要先后经历加工、精磨、高精度打磨和抛光等诸多流程，且整个加工过程具有较多的不可控因素，实际加工质量容易出现浮动。机械加工的高精度要求决定了其整个加工周期较长，整体效率不高。而在数控加工技术的参与之下，整个加工流程均可以实现自动化和批量化，且能够保持较高的精度和质量。二是智能化。数控加工技术具有典型的时代化特征，是信息化技术发展至一定高度后的产物。在使用数控加工技术时，可以根据所设定的数据进行变量调整和设置，这也意味着可以实现对原有加工流程的简化。此外，数控加工技术的智能化特征可以保证变量的设定合理性。三是设备磨损度低。在机械加工过程中，加工打磨设备是最容易出现磨损的设备。而数控加工技术则是利用导电砂轮来实现整个生产过程，其具有较强的纯机械磨削能力，且导电砂轮的核心位置使用了复合型镀金刚石材料，耐磨性能出色，这不仅可以保证产品加工时的质量，同时也可以间接降低生产成本损耗

2数控技术中的加工工艺与夹具设计

2.1数控加工进给路线设计

一般来说，进给路线图表示的是运用行业规范化的符合详细描绘出切削刀具各个时间节点的运动轨迹，通常涵盖有刀具运动轨迹、刀具初始点位置、刀具切削位置、切削量、起到点与刀具高度等。数控加工进给路线图是开展数控加工的重要基础，生产加工人员通过查看数控加工进给路线图就可以提前了解到刀具的具体运动轨迹。在进行数控编程过程中，必须要严格依照进给路线图进行，有效防范刀具在运动过程中和工件、夹具等产生干涉问题，导致加工设备或者刀具的损坏。当下，进给路线图的设定并不是固定不变的，不同的技术人员往往会设计出不同形式的进给路线图，如图1所示为某不规则零部件的数控加工进给路线图。

图1某不规则零部件的数控加工进给路线图

2.2夹具品种分类

一般情况下，夹具主要有以下几种品种:第一，通用的夹具。这种夹具可以加工不同的工件，使用更加灵活，有的时候不需要调整就可以加工很多不同的工件，这类夹具的标准都己经确定下来，一般都是由比较专业的工厂来生产；第二，专用的夹具。它是专门为了某种工件和某种程序而设计的，具体特点是结构比较严谨，操作相对方便。这些专用的夹具一般是使用工厂根据自己的要求设计出来的，适合于工件的大批量生产；第三，组合的夹具。这种夹具的使用范围比较广，适合多种工件的生产，在数控加工过程中，如果没有专用的夹具时，可以用组合的夹具来代替。它的具体特点是，可以多次重复使用;不能实现元件之间的互换；对加工的精确度有一定的影响。

2.3应用于工业生产

工业生产的过程比较复杂，生产环境也比较极端，如高压、高温条件下的生产。在这种环境下，人工无法进行操作，即使通过人工操作，也很容易出现各种安全隐患。在工业生产过程中，通过对生产环境进行数字化编程，借助计算机对整个生产进行有效管控，可降低危险程度，避免人工操作产生的危险，确保生产顺利、安全进行。工业生产中，数控技术在集中化的生产工序中应用，可以节省人力，在保证生产精度的同时，提高生产效率。在现代化工业生产中，大多是由机械的内部程序控制生产的，实际产品质量和机械系数有很大关系，每个数控加工程序中都会有各种信息，如切削参数、主轴转速等。在具体生产中，厂家的机械规格和参数等信息各不相同，对应的加工控制工序也不相同。译码模块是根据规定进行的，在预处理过程中需要遵守上一段终点为后段起点这一格式，保证刀具的运动连续性。编译是根据任务编译对应的加工程序，借助插补模块在系统中提取，并对加工工具的运动轨迹进行控制，完成加工操作。

2.4数控加工技术在轿车制造业中的应用

随着我国国民经济的迅速发展，国内的轿车拥有量不断增加，只有提高轿车零部件的质量，才能有效提高轿车的质量。数控技术对轿车行业的发展具有重要意义，不仅可以进行复杂零部件的生产，也可以保障零部件的精确度。数控技术也可以简化零部件加工流程，减少人为加工失误，提高产品质量，促进轿车行业的持续健康发展。数控加工技术还具有技术融合功能，可以自然地实现高速加工基地和高速数控技术的紧密结合，拓展数控技术的功能以及加工规模。数控加工技术相较于传统技术可以满足市场需求，达到消费者对商品的品质标准，使企业更好地应对市场竞争。在汽车加工业中引入数控技术，不仅可以有效提高企业的生产理念，创新生产流程以及出产方式，并实现产品宣传的工作的有效推进。数控技术还具有简便化的特点，提高生产流程的可操作性，降低生产操控难度，有效提升企业的加工水平。

3机械加工行业的未来

对传统加工和数控加工进行综合分析后可以发现数控加工在机械加工体现出了非常大的优势，这就是目前机械加工未来的趋势，但在数控加工运用在机械加工的过程中，也不是完全没有任何问题的，这就需要对具体的细节工艺进行不断改变，如果要完全照搬传统加工工艺是非常不科学的，这就需要机械加工的操作人员在应对机械加工发展条件下，对不同类型的产品进行具体的加工制作，应对不同复杂的产品，要从精度和现有条件等细节上进行全面考虑，确定科学的加工方式，尽可能最大条件运用数控加工的优势，同时要与传统加工结合，在进行传统加工和数控加工的过程中结合方式要灵活，加强不同工种之间的配合的同时完成精密设备和一般设备的结合使用，粗精加工一定要按照精度的准确要求来进行，要在确保产品质量满足要求的同时提高生产效率，不能出现不良率增加而影响生产。机械加工在未来发展的过程中要定期进行技术交流和技术创新。

结语

现阶段我国在开展数控加工过程中，工艺以及夹具设计还存在部分问题，需要特别留意的地方也非常多，在今后开展数控加工工艺与夹具设计过程汇总，要紧密联系实际和更多的问题，使数控机床加工可以更加完善成熟，进一步强化我国数控加工技术与质量。

参考文献

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[2]张国政,周元枝.轮辋数控加工工艺分析及其加工中心夹具设计[J].机床与液压,2014,42(14):30-32.

[3]田涛.数控加工中的工艺与夹具设计中应注意的若干问题[J].现代制造技术与装备,2016(07):162.