提高数控加工质量的措施

钱志英

（山西省晋中职业技术学院，山西 晋中 030600）

0 引言

数控加工技术是加工工艺、计算机数控技术、计算机辅助设计和辅助制造技术的有机结合，它在现代制造业中担当了越来越重要的角色。影响数控加工质量的主要因素有数控机床的正确使用、加工工艺的合理制定和加工程序的灵活编制。本文对这些影响数控加工质量的主要因素进行分析并提出有效措施。

1 机床误差的消除

数控机床采用滚珠丝杠副，其反向间隙对加工质量的影响很关键。在其使用前应进行预紧，但即使是高精度的滚珠丝杠副也存在微小的间隙，影响其加工精度。因此，加工时，尽量使刀具的移动保持尺寸连续递增或递减的趋势，以消除反向间隙对加工质量的影响。

2 数控加工工艺的制定

2．1 工序划分与加工路线的确定

工序划分与加工路线的确定与加工精度、表面粗糙度直接相关。划分工序和安排工艺路线时，一般要做到工序集中，先粗后精、先近后远、先内后外、走刀路线最短等。为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求，最终轮廓应安排在最后一次走刀中连续加工出来；为保证工件轮廓光滑，尽量使刀具沿轮廓的切线方向切入、切出，尽量不要在连续的轮廓中安排切入和切出或换刀及停顿，以避免因切削力突然变化而造成弹性变形，致使光滑连接的轮廓表面划伤、形状突变或产生滞留刀痕。对横截面小的细长零件或薄板零件，应选择使工件在加工后变形小的路线。

2．2 合理的对刀点

对刀点是刀具相对零件运动的起点，选择对刀点时应尽量选在设计基准或工艺基准上。在成批生产中应考虑到对刀点的重复精度，该精度可用对刀点相距机床原点的坐标来校核。

2．3 工艺参数的合适选择

数控加工时主要的工艺参数有主轴转速（切削速度）、背吃刀量及进给速度。为保证加工质量符合图样的技术要求，需选择合适的工艺参数。

2．3．1 主轴转速的确定

先根据允许的切削速度和刀具直径求得主轴转速的计算值，再根据该值在机床说明书中选取有的或较接近的实际转速值。

2．3．2 背吃刀量的确定

在工艺系统刚性允许的条件下，应以最少的进给次数切除加工余量，最好一次切净余量，以提高生产效率。但当工艺系统刚性不足或工件余量很大，或余量不均匀时，为提高工件的加工精度，可采用多次走刀的方法，并把第一、二次进给的背吃刀量尽量取大些，精加工时，背吃刀量取0．05mm～0．8mm，以提高加工精度和表面质量。

2．3．3 进给速度的确定

在能满足工件质量要求的前提下，尽可能选择较高的进给速度。当加工精度、表面粗糙度要求高时，进给速度应该取小些，一般在20mm／s～50mm／s的范围内选取。但要考虑刀尖角度、刀尖圆弧半径对工件表面粗糙度的影响。在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度。

2．4 切削加工方式的正确选择

铣削加工时，为提高零件表面的加工质量，精加工时应尽量采用顺铣；车削轴类零件时，为减少接刀痕迹，车削时尽量不要换刀；车削成形回转表面特别是圆弧表面时，为避免因刀具的干涉而产生刀痕，刀具的主偏角和副偏角应选择合适。

3 数控编程

3．1 编程方式的选择

相对坐标编程比较方便，但会产生累计误差，而绝对坐标编程以坐标原点为基准，累计误差较小。在实际编程时，对于重要尺寸应采用绝对坐标编程，以减少累计误差，从而保证工件的加工精度。

3．2 加工程序的优化

灵活运用各种加工循环指令；采用宏程序对程序进行优化，不仅可使程序编制方便、脉络清晰，而且还有可能获得更好的加工质量。

3．3 编程尺寸的处理

零件在用同一把刀、同一个刀具半径补偿值加工，且零件轮廓各处尺寸公差带不同时，为保证各处尺寸均在尺寸公差范围内，在编程计算时，对标注的非对称尺寸，应改变轮廓尺寸并移动公差带，换算成对称公差。

3．4 回参考点指令的合理使用

在程序中适当插入回参考点指令，使各坐标清零，以消除数控系统运算的累积误差，利于保证加工精度。

3．5 暂停指令的合理使用

G04为暂停指令，其作用是使刀具在一个指令的时间内暂停加工。钻孔、镗孔加工到达孔底部时，设置暂停，以保证孔底的钻及镗孔质量。

3．6 恒线速度切削功能的合理使用

车削变径表面时，使用恒线速度切削功能，可使切出的表面粗糙度值既小又一致。

4 结论

对零件进行数控加工时，由于受加工零件形状、材料、批量等多方面因素的影响，需在实践中勇于探索、不断总结经验，对所加工的零件进行具体分析和灵活对待。先根据零件图样要求认真分析加工工艺方案，合理确定加工工序和加工路线，选用合适的工艺参数，灵活使用编程方法和指令，加工出符合图样技术要求的零件。

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