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[摘 要]本文详细地分析了数控加工锻铸类零件的加工工艺性，提出了在数控车床上加工锻铸类零件的解决方案，该加工方案基本可行，并固化了工艺参数。
[关键词]锻铸类零件 数控加工 工艺研究
中图分类号：TG506 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）40-0398-01
引言
锻铸类零件在普通设备上进行加工，无论是加工效率、还是加工零件的周期及成本，都要比在数控设备上加工零件高。随着数控设备的普及和数控技术的成熟，应用数控加工锻铸类零件已经成为可能。本课题通过开发数控设备加工锻铸类零件的功能。通过摸索试验，设计出合理的加工工艺，合理地选择加工用刀具、切削参数，编制合理的加工用数控程序；设计合理的工装和合理的工艺路线、数控程序，以及组件机械加工的工艺路线，合理地选择组件装夹定位基准，设计合理的专用夹具和测具，，保证零组件的技术要求。加工出合格的零件，满足发动机的配套要求。
一、数控加工中的工艺设计
进行以下几个方面的工作；数控加工工艺内容的选择、数控加工工艺性分析、数控加工工艺路线的设计
1、数控加工工艺确定原则
数控所加工的零件，要求工序比较集中，一次装夹应尽可能完成去部工序。与普通机床加工相比，加工工序划分有自己的特点，常用工序划分有以下两种：
2、保证精度原则
数控加工要求工序尽可能集中，常常粗、精加工在一次装夹下完成，为减少热变形和切削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响，应将粗、精加工分开进行。对轴类或盘类零件，将各处先粗加工，减少余量精加工，来保证表面质量要求。同时对一些想体零件，为保证孔的加工精度，应先加工表面在加工孔。
二、工序的选择
对于一个零件来说，并非全部加工工序都适合在数控机床上完成，而往往只是其中的一部份工序适合数控加工。这就需要对零件图进行仔细的工艺分析，选择那些最适合、最需要进行的数控加工工序。
1、适于数控加工的工序
通用机床无法加工的工序应作为优先选择。
通用机床难加工，质量也难以保证的工序应作为重点选择内容。
通用机床加工效率低、工人手工强度大的工序，可以在数控机床尚在富裕加工能力是选择。
2、不适于数控加工的工序
调整时间长的工序。如毛坯的粗基准定位加工第一个精基准，需用专用工装协调的工序。
加工部位分散，需多次安装、设置原点的工序。这时，采用数控加工很麻烦，效果很不明显，可安排通用机床不补加工。
三、工艺性分析
1、尺寸标注应符合数控加工的特点
在数控编程中，所有的点、线、面的尺寸和位置都是以编程原点为基准的，因此零件样图最好直接给出坐标尺寸，或尽量用同一基准标注尺寸。
2、集合要素的条件应完整、准确
在数控编程中，编程人员必须充分掌握零件轮廓的几何要数参数及各几何要数间的关系。
因为在自动编程时要对零件轮廓的所有几何要数进行定义，手工编程时要计算出每个节点的坐标，无论哪一点不明确或不确定，编程都无法进行。
3、定位要准确可靠
在数控加工中，加工工序往往比较集中，以同一基准定位十分重要。因此往往需要设置一些辅助基准，或在毛坯上增加一些凸台。
四、工艺路线的设计
1、工序的划分
数控加工工艺路线的设计与通用机床加工工艺路线设计的主要区别：在于它往往不是指毛坯到成品的整个工艺过程，而仅是几道数控加工工序工艺过程的具体描述。因此在工艺路线设计中一定要注意到，由于数控加工工序一般都穿插于零件加工的整个工艺过程中，因此要与其它加工工艺路线衔接好。
数控加工加工工艺路线设计中应注意以下几个问题：
（1）工序的划分
根据数控加工的特点，数控加工的划分一般可按下列方法进行：
以一次安装、加工作为一道工序；
以加工部位划分工序；可按其结构特点将加工部位分成几个部分，如内腔，外形，曲面和平面，并将每一部份作为一道工序。
以粗、精加工划分工序，由于对粗加工后可能发生的变形需要进行校形，故一般来说，凡要进行粗、精加工的过程，都要将工序分开。
2、顺序的安排
顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位、安装与夹紧的需要来考虑。一般可以按以下原则：
工序的加工不能影响到下道工序的定位和夹紧，中间穿插有通用机床加工工序也应综合考虑。
先进行内腔加工，后进行外形加工。
3、数控加工工艺与普通工艺的衔接
数控加工工序前后一般穿插有其他普通加工工序，如衔接的不好就容易产生矛盾。因此在熟悉整个加工工艺同时，要清楚整个数控加工工序与普通加工工序各自的技术要求、加工目的、加工特点，如要不要留加工余量，留多少；定位面与孔的精度要求及形位公差等
五、加工工序的设计
在选择了数控加工工艺内容和确定了零件加工路线后，即可进行数控加工工序的设计。数控加工工序的设计的主要任务是进一步把本工序加工内容、切削用量、工艺装备、定位夹紧方式及刀具轨迹确定下来，为编制加工程序做好准备没。
1、确定走刀路线和安排加工顺序
走刀路线就是刀具在整个加工工序中的运动轨迹，他不但包括了工步的内容，也反映出工步的顺序。确定走刀路线应注意以下几点：
需求最短的走刀路线。
最终轮廓一次走刀完成。
选择切入切出方向。
考虑到刀道具的进、退路线时，刀具的切入切出应在沿零件轮廓的切线上，以保证工件轮廓光滑。应避免在工件轮廓面撒谎能够垂直上、下刀而划伤工件的表面；尽量减少在轮廓加工切削过程中的暂停（切削力突然变化造成弹性变形），以免留下刀痕。
选择使工件在加工后变形小的路线
对横截面小的细长类零件应采用分几次走刀加工到最后尺寸或对称去除余量法安排走刀路线。
2、确定定位和夹紧方案
在确定定位和夹紧方案应注意以下几个问题：
尽量做到设计基准、工艺基准与编程计算基准的统一。
尽量将工序集中，减少装夹次数，尽可能在一次装夹后能加工出全部待加工表面。
避免使用占机人工调整时间长的装夹方案。
夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。
3、确定工件与刀具的相对位置
对于数控机床来说，在加工开始时，确定刀具与工件的相对位置时很重要的，这一相对位置时是通过确认对刀点来实现的。对刀点是指通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点。对刀点可以设置在被加工零件上，也可以设置在夹具上与零件定位基准有一定尺寸联系的某一位置。对刀点往往都选择在被加工零件的加工原点。
对刀点的选择原则如下：
所选的对刀点应使程序编制简单。
对刀点应选择在容易找正、便于确定零件加工原定的位置。
对刀点应选择在加工时检验方便、可靠的位置。
对刀点应选择应有有利于提高加工精度。
4、确定切削用量
对于高效的数控加工而言，被加工工件的材料、所选用的刀具、选择切削用量。这些因素决定了加工的时间、刀具的寿命、工件的加工质量。
六、总结
通过对锻铸件进行数控加工，摸索参数，总结经验，举一反三，推广普及到其它锻铸类零件，提高了零件质量及加工效率，饯行大力精益与精品的原则，也为全数字化生产奠定基础。
[关键词]锻铸类零件 数控加工 工艺研究
中图分类号：TG506 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）40-0398-01
引言
锻铸类零件在普通设备上进行加工，无论是加工效率、还是加工零件的周期及成本，都要比在数控设备上加工零件高。随着数控设备的普及和数控技术的成熟，应用数控加工锻铸类零件已经成为可能。本课题通过开发数控设备加工锻铸类零件的功能。通过摸索试验，设计出合理的加工工艺，合理地选择加工用刀具、切削参数，编制合理的加工用数控程序；设计合理的工装和合理的工艺路线、数控程序，以及组件机械加工的工艺路线，合理地选择组件装夹定位基准，设计合理的专用夹具和测具，，保证零组件的技术要求。加工出合格的零件，满足发动机的配套要求。
一、数控加工中的工艺设计
进行以下几个方面的工作；数控加工工艺内容的选择、数控加工工艺性分析、数控加工工艺路线的设计
1、数控加工工艺确定原则
数控所加工的零件，要求工序比较集中，一次装夹应尽可能完成去部工序。与普通机床加工相比，加工工序划分有自己的特点，常用工序划分有以下两种：
2、保证精度原则
数控加工要求工序尽可能集中，常常粗、精加工在一次装夹下完成，为减少热变形和切削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响，应将粗、精加工分开进行。对轴类或盘类零件，将各处先粗加工，减少余量精加工，来保证表面质量要求。同时对一些想体零件，为保证孔的加工精度，应先加工表面在加工孔。
二、工序的选择
对于一个零件来说，并非全部加工工序都适合在数控机床上完成，而往往只是其中的一部份工序适合数控加工。这就需要对零件图进行仔细的工艺分析，选择那些最适合、最需要进行的数控加工工序。
1、适于数控加工的工序
通用机床无法加工的工序应作为优先选择。
通用机床难加工，质量也难以保证的工序应作为重点选择内容。
通用机床加工效率低、工人手工强度大的工序，可以在数控机床尚在富裕加工能力是选择。
2、不适于数控加工的工序
调整时间长的工序。如毛坯的粗基准定位加工第一个精基准，需用专用工装协调的工序。
加工部位分散，需多次安装、设置原点的工序。这时，采用数控加工很麻烦，效果很不明显，可安排通用机床不补加工。
三、工艺性分析
1、尺寸标注应符合数控加工的特点
在数控编程中，所有的点、线、面的尺寸和位置都是以编程原点为基准的，因此零件样图最好直接给出坐标尺寸，或尽量用同一基准标注尺寸。
2、集合要素的条件应完整、准确
在数控编程中，编程人员必须充分掌握零件轮廓的几何要数参数及各几何要数间的关系。
因为在自动编程时要对零件轮廓的所有几何要数进行定义，手工编程时要计算出每个节点的坐标，无论哪一点不明确或不确定，编程都无法进行。
3、定位要准确可靠
在数控加工中，加工工序往往比较集中，以同一基准定位十分重要。因此往往需要设置一些辅助基准，或在毛坯上增加一些凸台。
四、工艺路线的设计
1、工序的划分
数控加工工艺路线的设计与通用机床加工工艺路线设计的主要区别：在于它往往不是指毛坯到成品的整个工艺过程，而仅是几道数控加工工序工艺过程的具体描述。因此在工艺路线设计中一定要注意到，由于数控加工工序一般都穿插于零件加工的整个工艺过程中，因此要与其它加工工艺路线衔接好。
数控加工加工工艺路线设计中应注意以下几个问题：
（1）工序的划分
根据数控加工的特点，数控加工的划分一般可按下列方法进行：
以一次安装、加工作为一道工序；
以加工部位划分工序；可按其结构特点将加工部位分成几个部分，如内腔，外形，曲面和平面，并将每一部份作为一道工序。
以粗、精加工划分工序，由于对粗加工后可能发生的变形需要进行校形，故一般来说，凡要进行粗、精加工的过程，都要将工序分开。
2、顺序的安排
顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位、安装与夹紧的需要来考虑。一般可以按以下原则：
工序的加工不能影响到下道工序的定位和夹紧，中间穿插有通用机床加工工序也应综合考虑。
先进行内腔加工，后进行外形加工。
3、数控加工工艺与普通工艺的衔接
数控加工工序前后一般穿插有其他普通加工工序，如衔接的不好就容易产生矛盾。因此在熟悉整个加工工艺同时，要清楚整个数控加工工序与普通加工工序各自的技术要求、加工目的、加工特点，如要不要留加工余量，留多少；定位面与孔的精度要求及形位公差等
五、加工工序的设计
在选择了数控加工工艺内容和确定了零件加工路线后，即可进行数控加工工序的设计。数控加工工序的设计的主要任务是进一步把本工序加工内容、切削用量、工艺装备、定位夹紧方式及刀具轨迹确定下来，为编制加工程序做好准备没。
1、确定走刀路线和安排加工顺序
走刀路线就是刀具在整个加工工序中的运动轨迹，他不但包括了工步的内容，也反映出工步的顺序。确定走刀路线应注意以下几点：
需求最短的走刀路线。
最终轮廓一次走刀完成。
选择切入切出方向。
考虑到刀道具的进、退路线时，刀具的切入切出应在沿零件轮廓的切线上，以保证工件轮廓光滑。应避免在工件轮廓面撒谎能够垂直上、下刀而划伤工件的表面；尽量减少在轮廓加工切削过程中的暂停（切削力突然变化造成弹性变形），以免留下刀痕。
选择使工件在加工后变形小的路线
对横截面小的细长类零件应采用分几次走刀加工到最后尺寸或对称去除余量法安排走刀路线。
2、确定定位和夹紧方案
在确定定位和夹紧方案应注意以下几个问题：
尽量做到设计基准、工艺基准与编程计算基准的统一。
尽量将工序集中，减少装夹次数，尽可能在一次装夹后能加工出全部待加工表面。
避免使用占机人工调整时间长的装夹方案。
夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。
3、确定工件与刀具的相对位置
对于数控机床来说，在加工开始时，确定刀具与工件的相对位置时很重要的，这一相对位置时是通过确认对刀点来实现的。对刀点是指通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点。对刀点可以设置在被加工零件上，也可以设置在夹具上与零件定位基准有一定尺寸联系的某一位置。对刀点往往都选择在被加工零件的加工原点。
对刀点的选择原则如下：
所选的对刀点应使程序编制简单。
对刀点应选择在容易找正、便于确定零件加工原定的位置。
对刀点应选择在加工时检验方便、可靠的位置。
对刀点应选择应有有利于提高加工精度。
4、确定切削用量
对于高效的数控加工而言，被加工工件的材料、所选用的刀具、选择切削用量。这些因素决定了加工的时间、刀具的寿命、工件的加工质量。
六、总结
通过对锻铸件进行数控加工，摸索参数，总结经验，举一反三，推广普及到其它锻铸类零件，提高了零件质量及加工效率，饯行大力精益与精品的原则，也为全数字化生产奠定基础。