CNC数控车床加工方法-精密车削加工

五金冲压件加工工艺大致可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序是在冲压过程中使冲压件与坯料沿一定的轮廓线相互分离，同时冲压件分离断面的质量也要满足一定的要求。

按照冲压时的温度情况有冷冲压和热冲压两种方式。五金冲压件加工这取决于材料的强度、塑性、厚度、变形程度以及设备能力等，同时应考虑材料的原始热处理状态和使用条件。五金冲压件加工金属在常温下的加工，一般适用于厚度小于4mm的坯料。松岗五金冲压优点为不需加热、无氧化皮，表面质量好，操作方便，费用较低。

五金冲压件加工将金属加热到一定的温度范围的冲压加工方法。优点为可消除内应力，避免加工硬化，增加材料的塑性，降低变形抗力，减少设备的动力消耗。

冲模结构：冲模是使板料产生分离或变形的工具。典型的冲模结构由上模和下模两部分组成。上模的模柄固定在冲床的滑块上，随滑块上下运动，下模则固定在冲床的工作台上。冲头和凹模是冲模中使坯料变形或分离的工作部分，用压板分别固定在上模板和下模板上。上、下模板分别装有导套和导柱，以引导冲头和凹模对准。

数控加工作为一种先进的加工方法，被广泛地用于航空工业、舰船工业、电子工业等高精度，复杂零件的加工生产。在数控加工中，从零件图纸到加工出合格的零件，是一环套一环既复杂而又严密的过程。每个阶段的某个环节出问题，都会使加工过程中断。下面结合具体加工实例分3个阶段，对数控加工过程中一些关键因素进行分析，以使我们能对数控 加工加深了解，对加工生产有所帮助。

1 工艺处理阶段

一般所用的数控机床，大多都不具备工艺处理能力。数控加工工艺处理的目的和普通机床类似。但由于数控机床加工过程的每一细节都必须预先确定，加工自动完成。因此，与普通机床的工艺准备相比，有着其自身的特点。

1.1 对刀和换刀

普通机床加工零件时，刀具与工件的位置关系是通过量具与手轮相互配合加以确立的，如果刀具位置不正确，可由操作者随时加以调整。而数控加工，一次装夹，有多把刀具参与加工，为确立各个刀型等参数输入到计算机中，计算机通过坐标变换，使每把刀具与工件建立起对应关系。对于普通加工，对 刀问题不作为重要因素考虑。对于数控加工，只要使 用程序加工，就必须对刀，否则就会发生严重后果。普通加工换刀往往是通过操作感觉来控制，而数控加工必须认真考虑换刀位置，以防发生碰撞。

1.2 装夹方式的选择

考虑到数控加工每次装夹都必须重新对刀，这样会大大增加辅助加工时间，影响加工效率，同时也是对数控机床功能的“浪费”。所以，在数控加工中，尽可能做到一次装夹后，能加工出全部的待加工表面，以充分发挥数控机床的功效。现以某零件部分加工过程予以说明。

设备：绍布林数控加工中心。

刀具：①粗车外因刀、②精车外因刀、②粗扎糟刀、④精扎槽刀、②中心钻、⑧钻头、⑦镗刀、⑧切断刀。

夹具：气动三爪卡盘。

零件加工表面如图1所示，用粗实线表示。加工路线：毛坯(棒料)①粗车端面、外因⑤中心孔⑧钻孔②粗扎槽④精扎槽⑦铿孔②精车外圆、端面⑧切断。

采用数控机床完成上述加工只需一次装夹，而用普通机床加工，通常需4次装夹。

1.3 刀具设计

与普通加工刀具相比，数控加工的刀具有以下的特点。

(1)数控加工简化了刀具设计

为了保证位置、尺寸精度，普通加工只能采用双刃成型刀，利用车刀本身的精度，来保证零件的加工精度。而采用数控加工，由于机床能够准确地控制刀具位置，所以可以采用单刃刀代替双刃成型刀。为此而设计的单刃扎槽刀，很好地完成了零件的加工。

(2)特殊刀具的设计

上面分析了数控机床的使用简化了刀具设计，然而并不是说数控加工的刀具简单。因为数控机床承担的是那些普通机床加工困难，甚至无法加工的各种特殊的零件。

曲面进行连续加工，没有现成的刀具可供选择，需要专门设计。设计时要考虑曲面的组成，走刀路线、小圆弧、凹凸变化、是否会发生干涉等因素。

2 数学处理阶段

2.1 计算工作

通常情况下，零件图的坐标选取与加工程序中的坐标选取不一致，这时就需要对坐标进行换算，同时零件图所给出的尺寸并不一定是程序所需要的这时要根据机床特点，计算出程序所需的坐标。对于那些比较复杂的由直线、圆弧所组成的曲面要计算出直线的起点和终点、圆弧起点和终点、圆心坐标。

2.2 刀具刃心的运动轨迹分析

现在大多数数控机床 的数控系统具有补偿功能，可以按照零件图的轮廓直 接编程。但是，加工中常常会出现特殊情况，特别是加工连续曲面时，刀具与工件容易发生干涉(发生碰撞)，有时刀具补偿功能无法使用，这时就必须对刀具刃心 的运动轨迹进行分析。

3 程序阶段

程序是数控机床唯壹能够识别的语言，它向机床 发出一条一条加工指令，控制着机床的每一步骤，程 度的好坏直接影响到加工的质量和效率。这就需要在 荃面了解机床性能，加工的每一环节以及必要的相关 知识的基础上，通过不断的实践，提高编程技能。

3.1 合理使用数控机床的固有程序

数控机床性能的不断提高，不仅仅体现在机械 性能方面，而且更重要的是体现在软件的服务功能 上。对于一般的加工内容，系统中都备有成熟的加工 程序。合理选用系统的固有程序为加工服务，是编程 工作中一项很重要的工作。

3.2 程序管理

按照刀具轨迹或数据处理得到的数据及有关文 件，根据数控机床特定的指令代码，编写零件的加工 程序，它记录着各种信息，不仅包含着加工方法，加 工决窍，而且还反映出一个单位的加工能力和加工 水平。应该使其作为一个特殊的技术文件妥善保管 并存档。对于编程人员，可调用此技术文件减小工作 量;对于生产管理者，可有效控制生产过程。通常情况 下，是把常用的程序输到计算机控制系统。对常用零 件的加工程序，记录下各个程序的零件名称。对于不 常用的程序，要用书面的形式记录下来。对程序中容 易出现问题的地方加上必要的说明，以备将来使用。

3.3 巧用参数编程解决实际加工问题

零件的加工内容：内孔及圆弧底面。 所用设备：上海数控仪表车床。

在加工一般圆弧时，通常采用调用G66方式循环程序，其刀具运动轨迹如图9，实际加工中发现，由于刀具刀尖强度比较弱，刀具运动到尖角处，刀具双向受力，刀具耐用度很差。工艺分析结果，采用如图10的加工路线。这时如果采用直接编程，每次进刀都要计算出刀具轨迹。由于刀具刚性很差，需要多次分刀加工。如果想改变吃刀量，还要重新计算。为此，我们利用参数编程，很好地解决了零件内孔及圆弧面的加工。

4 结束语

数控加工中关键因素的分析，为合理有效的提 高数控机床的利用率提供了可行的依据。其应用可 有效保证数控机床的加工精度及良好的加工效果。

精密冲压机模具安装方法：

冲压模具按图加工和装配后，必须装在指定的精密冲压机上，用规定的材料进行试冲，然后根据试冲中发现的问题，对模具进行调整，直至能符合生产使用的要求，才能交付生产使用。

冲压机试冲与调整的目的：

1)鉴定模具是否能稳定地冲出合格制件。因为一个冲压件是由产品设计、工艺设计、模具设计、模具零件加工和模具装配等若干工艺过程生产出来的，其中任何一项工作失误，都可能影响制件的质量。因此，冲模加工和装配后必须先经过试冲，然后检验试冲件质量是否符合制件图的要求，根据存在的问题，分析其产生的原因，并设法加以修正，使制造出的模具能稳定地冲出合格制件。

2)通过冲压设备试冲，鉴定模具的安装和操作(送料、定位、卸料、取件等)是否方便、可靠和安荃。

3)有时需通过试冲、调整来确定成形制件的毛坯形状和尺寸。在冲模生产中，有些形状复杂或精度要求较高的弯曲、拉深、成形等制件，很难在设计时经确地计算出变形前的毛坯尺寸和形状。为了能得到较经确的毛坯形状和尺寸，通常在冲压设备试冲、调整冲模时，通过反复试验不同形状和尺寸的毛坯来获得合格制件，从而确定毛坯的形状和尺寸。

经试冲、调整后的冲模，应达到下列基本要求：

1)冲模能顺利地安装在指定的精密冲压机上。

2)用指定的坯料，能在模具上稳定地、顺利地冲出合格的制件来。

3)应排除在试模中暴露出的影响生产、安荃、质量和操作等各种不利因素，使冲模能达到稳定、批量生产的目的。

4)根据设计要求，确定出某些需试验决定的(毛坯)形状和尺寸。

5)冲出一定数量的合格制件。通常根据用户要求来决定试冲件的数量。