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篇1：数控切割编程工艺分析与技巧论文

数控切割编程工艺分析与技巧论文

(资料图片)

数控切割编程工艺分析与技巧论文【1】

【摘 要】数控切割技术具有切割精度较高、外观质量好、速度快、整体下料布局合理、材料利用率高等特点。

但如果没有很好的掌握计算机编程方法，就会使这些优势逊色不少，本文重点分析数控切割编程过程中的一些常见问题，归纳总结出对应的解决办法和技巧。

【关键词】数控切割;编程技巧

在金属结构件制造中，许多构(零)件形状比较复杂或不规则，数控切割机床的出现使得这些零件的加工成为可能，切割程序是数控切割机的指挥中枢，编程人员在电脑上进行绘图、套料、编程，生成数控切割指令，然后输入切割机，机器接受“命令”去实现人的“意图”。

因此编程技术的优劣直接影响切割的质量和效率，好的程序可以做到：同样板材尺寸切的零件更多;相同切割任务切得更快;同样切割设备切得更好;同样切割方法切得更省。

概括来说就是四个字“多、快、好、省”。

目前工厂里使用的套料软件多分为三大模块：(1)Fast CAM：CAD优化处理;(2)Fast NEST 设置切割路径、套料生成程序;(3)Fast PLOT模拟切割、校验。

本文将对编程过程经常遇到的一些工艺性问题进行分析，并针对问题找出相应的解决办法，探索几点对于数控切割质量、效率有所提高的技巧。

1 合理选择引入点(打火点)

引入点是数控切割机在钢板上穿孔切割的起始点，由于切割过程中首先规定了切割的方向(顺、逆时针)，在切割过程中会出现因引入点设置不当，工作台面无法完全承托零件造成移位、跑偏、落空等现象，直接影响切割质量和零件合格率。

因此在选择引入点时，应遵循工件未切割边在切割过程中尽可能的与大板相连，减少因零件自身重量和热变形产生的位移而导致的切割不精确。

如图 1：切割的引入点应选在 1 处且逆时针切割，切割的大部分时间工件与大的母板相连，可做到切割过程变形最少，如果选在其他位置，以3为例，逆时针切割，当割完了 3-4-2-1时已完全割断了工件与大板的联系，在切割 1-3 时工件很容易因热应力发生位移导致切割不精确。

2. 共边与连续切割

共边切割与连续切割不仅可以提高钢材的利用率、节省钢材，而且可以减少穿孔次数，节省预热穿孔时间，提高切割效率。

连续切割功能可以替代桥接功能，使相邻的几个零件做到连续切割，避免了预热穿孔，从而有效节省割嘴、预热氧，提高切割效率，节省耗材。

如图2所示，采用了共边切割模式切割两个零件1和2，一条割缝切出了零件1的上边和零件2的下边，切割1、2的左边同时切出了零件7和8的右边，这种切割模式既节省了材料又提高了工作效率。

整个过程只打一次引入孔，实现了一次打孔多零件切割，减少了预热、打孔和切割时间。

3. 切割顺序的选择

切割顺序是指对钢板上若干大小嵌套的套排零件依次进行切割的顺序，根据零件的形状，分析其切割时的变形特点，确定合理的切割顺序可使零件受热均匀，零件内部受力相互牵制，这就减少了变形。

切割顺序一般应遵守以下原则：先内后外，先小后大，先圆后方，交叉跳跃，先繁后简等。

假如后割内轮廓、小零件，会造成定位不可靠，产生移位，导致零件精度降低。

4. 切割方向的影响

正确的切割方向应该保证最后一条割边才与母板大板部分脱离，如果过早的与母板大板脱离，则零件周边的余料角框刚性无法抵抗切割过程中出现的热变形，造成切割件在切割过程中产生位移而变形，这也会导致切割精度降低。

5.平滑过渡切割

在切割直角零件时，尖锐过渡的方式容易产生过烧的现象，实质是切割进行到拐角尖时有一个速度下跌甚至停顿而引起。

这种情形致使切割零件尺寸超差，机床寿命也受影响。

避免的方法是编程时将角部更改为一个微小圆弧，使其变为平滑过渡形式，可较好的提高切割质量，且对保护机床也有很大好处。

6. 热变形与跑偏控制

在火焰切割过程中，由于板材的热胀冷缩、零件受热不均匀和零件形状特异、打火点设置不当等原因，极易造成零件热变形和跑偏现象，从而影响切割精度和零件合格率。

6.1 对于板材的热涨尺寸偏移，按照切割枪嘴线能量和长度尺寸补偿的策略，可在枪嘴较为集中影响的尺寸增加0.5～1mm补偿量，具体数值掌握需结合对应设备并经长期实践获得。

6.2 对于零件受热不均匀的情形，如在小范围单个小零件周边或大零件集中切割处，除采取尺寸补偿的办法外还可采用分散切割的方式。

就是让切割不要过于集中，不要一次性全部切割完毕，可在切割一部分形状后转移到另外位置切割，而后再返回到原处切割，既保证该处温度不至于过高而导致零件热变形，也可让板材受热趋于均匀不易发生跑偏现象，但其缺点是切割时空程增加。

7. 排版、布局合理

当多种类、多数量零件需在同一张板料上切割时，编程就需考虑合理排版、布局的问题，需统筹考虑板材尺寸和各个零件的外形尺寸，可采用多种零件混编和单个零件集中切割相结合的策略，应遵守以下原则：先排大零件后插小零件，按照板材大小先将大零件依次排列好，然后在大零件连接的余料处逐个插入小零件，这种模式可有效提高材料的利用率。

综上所述，编程的优劣对数控切割起着关键性的作用，实践中只有将丰富的切割经验和优化工艺融入程序中，针对不同零件采用对应的编程方法，在编程过程中还需对实际零件的材质、形状和用途等特征加以分析，制定最佳方案，才能控制零件变形，提高切割的精度和效率，使数控切割机的功能得到充分的发挥，真正做到“多、快、好、省”。

参考文献

[1] 张全万 数控切割机影响切割质量的因素和措施 .12

[2] 刘众光 数控火焰切割技术在生产过程中的应用 .08

[3] 李海峰、程国栋、姜爱波 等离子切割机床自动编程系统开发2010.01

数控火焰切割件切割变形的工艺控制【2】

【摘 要】钢板在进行火焰切割时，容易产生切割变形，影响切割质量，造成原材料的浪费或者机加工成本的增加。

本文分析了我公司出口澳大利亚PN机车生产过程中几种不同形状特征的切割零件产生切割变形的原因，并提出相应的防变形措施，对提高火焰切割件的切割精度有较强的应用价值。

【关键词】数控火焰切割;切割变形;工艺控制

0 引言

数控火焰切割机是一种使用数控系统控制切割系统，利用氧气加丙烷等燃烧气体对金属材料进行切割的设备。

切割过程利用气体火焰将金属材料加热到燃点，在金属材料燃烧熔化的同时，利用高速氧气流将熔渣吹除，从而形成切口[1]。

由于可切割厚度大、切割成本低，数控火焰切割机广泛应用于机车车辆等行业。

但是，火焰切割的热影响区较大，所以切割变形大的问题经常存在且难以避免，探索出有效控制变形的方法，是提高火焰切割质量的重要手段。

1 产生切割变形的理论分析

金属板材在火焰切割时产生切割变形，主要有以下三方面的"原因：(1)金属板材在轧制或开卷过程中难免存在分布不均匀的残余内应力;(2)金属板材在切割过程中，受局部高温热源的影响，沿切割方向急剧膨胀，而周围母材金属又会限制这种膨胀，从而在切口边缘产生不可抵消的应力，当应力超过金属的屈服强度时，就产生压缩塑性变形;(3)在冷却过程中，金属板材沿切割方向产生一定的收缩变形，同时受周围母材金属的限制，材料内部会产生一定的拉应力。

由于这种不均匀的加热和冷却，材料内部的应力不可能平衡和完全消除，所以在材料内部应力的作用下，被切割的零件会发生不同程度热变形，表现为零件形状扭曲和尺寸偏差。

影响切割变形的因素主要有切割速度、割嘴的型号及其高度、切割程序等。

根据板材厚度选择合适的切割速度和割嘴型号，控制好割嘴与板材之间的距离，能有效控制热输入量，减少切割变形。

切割程序的合理与否，直接影响着切割质量。

2 切割变形分析及控制

从出口澳大利亚PN机车制造过程中几种零件的切割变形实际出发，分析这几种不同形状特征的零件产生切割变形的原因，优化切割工艺，达到有效控制切割变形的目的。

2.1 单一规则零件的切割

以PN机车构架上某零件的切割为例，该零件板厚为10mm，其特点是外形比较规则，可采用多只割嘴同时切割，同时零件的长宽比比较大。

篇2：数控火焰切割质量缺陷与原因分析

数控火焰切割质量缺陷与原因分析

在实际生产过程中，经常会产生这样或那样的质量问题，一般有如下几种缺陷：边缘缺陷，切割断面缺陷，挂渣、裂纹等，而造成质量事故的原因很多，如果氧气纯度保证正常，设备运行正常，那么造成火焰切割质量缺陷的原因主要表现在如下几个方面：割炬、割嘴、钢材本身质量、钢板材质。

1．上边缘切割质量缺陷

这是由于熔化而造成的质量缺陷。

（1） 上边缘塌边

现象：边缘熔化过快，造成圆角塌边。

原因：

① 切割速度太慢，预热火焰太强；

② 割嘴与工件之间的高度太高或太低；使用的割嘴号太大，火焰中的氧气过剩。

（2）水滴状熔豆串（见图9-9）

现象：在切割的上边缘形成一串水滴状的熔豆。

原因：

① 钢板表面锈蚀或有氧化皮；

② 割嘴与钢板之间的高度太小，预热火焰太强；

③ 割嘴与钢板之间的高度太大。

（3）上边缘塌边并呈现房檐状（见图9-10）

现象：在切口上边缘，形成房檐状的凸出塌边。

原因：

① 预热火焰太强；

② 割嘴与钢板之间的高度太低；

③ 切割速度太慢；割嘴与工件之间的高度太大，使用的割嘴号偏大，预热火焰中氧气过剩。

（4）切割断面的上边缘有挂渣（见图9-11）

现象：切口上边缘凹陷并有挂渣。

原因：

① 割嘴与工件之间的高度太大，切割氧压力太高；

② 预热火焰太强。

2．切割断面凹凸不平，即平面度差

（1）切割断面上边缘下方，有凹形缺陷（见图9-12）现象：在接受切割断面上边缘处有凹陷，同时上边缘有不同程度的熔化塌边。

原因：

① 切割氧压力太高；

② 割嘴与工件之间的高度太大；割嘴有杂物堵塞，使风线受到干扰变形。

（2）割缝从上向下收缩（见图9-13）

现象：割缝上宽下窄。

原因：

① 切割速度太快；

② 割嘴与工件之间的高度太大，割嘴有杂物堵塞，使风线受到干扰变形。

（3）割缝上窄下宽（见图9-14）

现象：割缝上窄下宽，成喇叭状。

原因：

① 切割速度太快，切割氧压力太高；

② 割嘴号偏大，使切割氧流量太大；

③ 割嘴与工件之间的高度太大；

（4）切割断面凹陷（见图9-15）

现象：在整个切割断面上，尤其中间部位有凹陷。

原因：

① 切割速度太快；

② 使用的割嘴太小，切割压力太低，割嘴堵塞或损坏；

③ 切割氧压力过高，风线受阻变坏。

（5）切割断面呈现出大的波纹形状（见图9-16）

现象：切割断面凸凹不平，呈现较大的波纹形状。

原因：

① 切割速度太快；

② 切割氧压力太低，割嘴堵塞或损坏，使风线变坏；

③ 使用的割嘴号太大。

（6）切口垂直方向的角度偏差（见图9-17）

现象：切口不垂直，出现斜角。

原因：

① 割炬与工件面不垂直；

② 风线不正。

（7）切口下边缘成圆角（见图9-18）

现象：切口下边缘有不同程度的熔化，成圆角状。

原因：

① 割嘴堵塞或者损坏，使风线变坏；

② 切割速度太快，切割氧压力太高。

（8）切口下部凹陷且下边缘成圆角（见图9-19）

在实际生产过程中，经常会产生这样或那样的质量问题，一般有如下几种缺陷：边缘缺陷，切割断面缺陷，挂渣、裂纹等。而造成质量事故的原因很多，如果氧气纯度保证正常，设备运行正常，那么造成火焰切割质量缺陷的原因主要表现在如下几个方面：割炬、割嘴、钢材本身质量、钢板材质。

1．上边缘切割质量缺陷

这是由于熔化而造成的质量缺陷。

（1） 上边缘塌边

现象：边缘熔化过快，造成圆角塌边。

原因：

① 切割速度太慢，预热火焰太强；

② 割嘴与工件之间的高度太高或太低；使用的割嘴号太大，火焰中的氧气过剩。

（2）水滴状熔豆串（见图9-9）

现象：在切割的上边缘形成一串水滴状的熔豆。

原因：

① 钢板表面锈蚀或有氧化皮；

② 割嘴与钢板之间的高度太小，预热火焰太强；

③ 割嘴与钢板之间的高度太大。

（3）上边缘塌边并呈现房檐状（见图9-10）

现象：在切口上边缘，形成房檐状的凸出塌边。

原因：

① 预热火焰太强；

② 割嘴与钢板之间的高度太低；

③ 切割速度太慢；割嘴与工件之间的高度太大，使用的割嘴号偏大，预热火焰中氧气过剩，

（4）切割断面的上边缘有挂渣（见图9-11）

现象：切口上边缘凹陷并有挂渣。

原因：

① 割嘴与工件之间的高度太大，切割氧压力太高；

② 预热火焰太强。

2．切割断面凹凸不平，即平面度差

（1）切割断面上边缘下方，有凹形缺陷（见图9-12）现象：在接受切割断面上边缘处有凹陷，同时上边缘有不同程度的熔化塌边。

原因：

① 切割氧压力太高；

② 割嘴与工件之间的高度太大；割嘴有杂物堵塞，使风线受到干扰变形。

（2）割缝从上向下收缩（见图9-13）

现象：割缝上宽下窄。

原因：

① 切割速度太快；

② 割嘴与工件之间的高度太大，割嘴有杂物堵塞，使风线受到干扰变形。

（3）割缝上窄下宽（见图9-14）

现象：割缝上窄下宽，成喇叭状。

原因：

① 切割速度太快，切割氧压力太高；

② 割嘴号偏大，使切割氧流量太大；

③ 割嘴与工件之间的高度太大；

（4）切割断面凹陷（见图9-15）

现象：在整个切割断面上，尤其中间部位有凹陷。

原因：

① 切割速度太快；

② 使用的割嘴太小，切割压力太低，割嘴堵塞或损坏；

③ 切割氧压力过高，风线受阻变坏。

（5）切割断面呈现出大的波纹形状（见图9-16）

现象：切割断面凸凹不平，呈现较大的波纹形状。

原因：

① 切割速度太快；

② 切割氧压力太低，割嘴堵塞或损坏，使风线变坏；

③ 使用的割嘴号太大。

（6）切口垂直方向的角度偏差（见图9-17）

现象：切口不垂直，出现斜角。

原因：

① 割炬与工件面不垂直；

② 风线不正。

（7）切口下边缘成圆角（见图9-18）

现象：切口下边缘有不同程度的熔化，成圆角状。

原因：

① 割嘴堵塞或者损坏，使风线变坏；

② 切割速度太快，切割氧压力太高。

（8）切口下部凹陷且下边缘成圆角（见图9-19）

现象：接近下边缘处凹陷并且下边缘熔化成圆角。

原因：

切割速度太快，割嘴堵塞或者损坏，风线受阻变坏。

3．切割断面的粗糙度缺陷 切割断面的粗糙度直接影响后续工序的加工质量，切断面的粗糙度与割纹的超前量及其深度有关。

（1）切割断面后拖量过大（图9-20）

现象：切割断面割纹向后偏移很大，同时随着偏移量的大小而出现不同程度的凹陷。

原因：

① 切割速度太快；

② 使用的割嘴太小，切割氧流量太小，切割氧压力太低；

③ 割嘴与工件的高度太大。

（2）在切割断面上半部分，出现割纹超前量（见图9-21）

现象：在接近上边缘处，形成一定程度的割纹超前量。

原因：

① 割炬与切割方向不垂直，割嘴堵塞或损坏；

② 风线受阻变坏；

现象：在靠近切割断面下边缘处出现割纹超前量太大。

原因：

① 割嘴堵塞或损坏，风线受阻变坏；

② 割炬不垂直或割嘴有问题，使风线不正、倾斜。

4．挂渣 在切割断面上或下边缘产生难以清除的挂渣。

（1）下边缘挂渣（见图9-23）

现象：在切割断面的下边缘产生连续的挂渣。

原因：

① 切割速度太快或太慢，使用的割嘴号太小，切割氧压力太低；

② 预热火焰中燃气过剩，钢板表面有氧化皮锈蚀或不干净；

③ 割嘴与工件之间的高度太大，预热火焰太强。

（2）切割断面上产生挂渣

现象：在切割断面上有挂渣，尤其在下半部分有挂渣。

原因：

合金成份含量太高。

5．裂纹

现象：在切割断面上出现可见裂纹，或在切割断面附近的内部出现脉动裂纹，或只是在横断面上可见到裂纹。

原因：

含碳量或含合金成份太高，采用预热切割法时，工件预热温度不够，工件冷却时间太快，材料冷作硬化。武汉耐霸数控科技有限公司，坐落在中国光谷位于武汉东南部的三湖六山之间—— 武汉东湖高新技术开发区。是一家集生产、研发及销售金属切割设备为一体的公司，专业生产的数控切割机类有： 等离子切割机 、数控切割机、数控等离子切割机、金属切割机、火焰切割机、铝材切割机、数控火焰切割机、便携式数控切割机，大龙门式数控切割机，小龙门数控切割机、台式数控切割机、水下等离子切割机，相贯线性切割机等。

篇3：数控加工工艺设计原则分析论文

摘要：工业加工一直以来都是一个融合了最新科学技术的行业。随着现代化高速发展和电子信息技术的不断成熟，数控加工在工业成产中的作用越来越大，极大地提高了工业加工的精准度和生产的统一规范化。数控加工技术近年来也朝着越来越智能化和自动化的方向发展和改进。从技术层面来看，数控加工工艺需要的技术和专业度要求都比较高，它直接决定了后面的零件加工的规范，属于零件加工的准备环节。数控加工工艺设计是需要在电子程序编制完成之前就完成设计工作，确定好数据加工的设计方案，只有这样，后续的电子程序编程才能有所依据。既然数控加工工艺设计这么重要，那它设计的合理性和科学性能有效地减少后期实际加工过程中的工作量，提高数控机床的编程效率。本文从数控加工工艺的设计原则和数控加工工艺设计的方法2个方面来进行简单的分析和阐述。

关键词：数控加工；设计原则；设计方法

数控加工工艺是在工业加工中一个比较大的进步。相比于传统的机床加工零件生产，它实现了将最新的电子数字信息技术同机械设备加工技术的科学合理结合。通过电子信息技术有效地将合理的编程指令发送给机械加工设备以完成加工控制，利用电子数控的最大优点就是它要比传统的机床加工技术更加高效，加工出来的零件参数都更加准确规范。电子数控的指令是将设计好的编程通过计算机传递给机械加工设备的，而数控加工工艺设计的方法和原则是这一设计工作最需要遵守和探究的两大方面，只有严格依据设计原则，不断地探讨和改进设计方法，编程才能发送更合理的指令给数控机床。从结果上来讲，数控加工工艺设计的好坏直接关系到零件加工最后成品的优劣，所以合理科学地完成数控加工工艺设计这一个前期准备工作就显得尤为重要。一般来讲，数控加工工艺设计中最容易出现的失误就是设计方案和编程的不全面，在设计方案和编程中没有考虑到一些容易被忽略的细节，从而导致实际加工中出现工作时间和成本的增加，甚至影响到零件加工的质量和规格[1]。

篇4：数控加工工艺设计原则分析论文

1.1数控加工工艺的基本特征

要弄清楚数控加工工艺的设计原则，首先要来探讨一下数控加工工艺的特点，从数控加工工艺的基本特征总结出数控加工工艺的设计原则。数控加工工艺是比较智能化的一道加工流程，它的加工工序比较集中，全程都是有计算机将设置好的编程变成指令操控数控机床进行加工，中途不需要人工进行手动更换刀具，因此这就需要前期的设计方案和数控编程都很完善和全面。而数控加工工艺设计是一个设计内容比较复杂的设计，数控加工工艺会涉及对于具体的零件加工内容和加工步骤的分析和设计。科学化地进行方案设计，正确地进行数控机床加工的执行编码程序。

1.2数控加工工艺的设计原则

首先，数控加工工艺的设计原则要遵循先粗后精的原则，所谓先粗后精的设计原则是根据数控加工实际加工过程的特点而决定的。因为数控加工的加工工序比较集中，可以实现先进行粗加工，然后过一段时间后再进行精加工。这样的设计原则一方面是由于这样可以提高加工效率，减少加工量和动刀的次数。另一方面，我们都知道零件在粗加工完一段时间会存在一定的形变，然后这时候再进行精加工就能提高加工零件的精度。因此，我们在数控加工工艺设计中一定要遵循先粗后精的原则。其次，对于走刀路线的设计最优也是数控加工工艺设计原则中的一个比较重要的方面。走刀路线的设计方案要遵循先近后远，走刀路径最优，动用刀具最少的原则。一般来说，走刀路径的设计一般来说都是要离刀口相对位置近的要进行先行加工，离刀口相对位置比较远的地方要后加工。这样在实际的数控机床的加工中能大大减少刀具的移动距离，提高加工的效率，减少加工时间。除了先近后远这个设计原则，走刀路径的设计原则还有一个先面后孔的设计原则。实际的机床加工零件过程中会有很多既有面又有孔的原料。这时候为了保证零件发生变形或出现切割失误，一般都要采取先进行表面切割后再进行孔内切割的走刀路径设计。遵循这两个走刀路径的设计原则，在实际的数控机床的加工过程中，会大大提高加工效率和加工精度[2]。最后，数控加工工艺设计的原则要依据数控加工工序比较集中的特征进行一次定位，加工工艺最大程度集中的原则。数控加工的最大优点就是高效和节省占地面积，加工精确，加工时间短。所以在进行数控加工工艺设计的时候一定要保障零件加工在一个数控机床内完成加工过程的"全部或者大部分。这种设计不仅可以减少数控机床的使用次数，减少加工成本和提高效率，另一方面也可以避免零件在多个数控机床间更换、装卸造成的变形和加工误差。所以在进行数控加工工艺设计的时候要遵循一次定位、集中工序的原则，把加工顺序都连接在一起。

2数控加工工艺的方法

2.1加工工序的设计科学合理设定

现代的数据加工与传统的机床加工还是存在很大的差异，无论是数控技术还是机床设备都有很高的专业性要求。实际加工过程中遇到的困难和意外可能远远高于前期的预想，所以加工工序的设计的全面和科学性就极为重要。我们在进行数控加工工序的设计时要把握整体，从整体出发，使数控机床的合理性和零件加工工艺的合理性都有一个详细的计划并制定好方案。在数控加工的过程中，很多环节都需要很严格地执行编程，比如对于零件的表面加工和对于零件的切削过程。所以在进行数控加工工艺设计的时候，一定要提前设定好完整的工艺和编程，从而实现对于数控加工的控制，最终实现以最小的加工成本实现最大的加工效率和收益。

2.2走刀路线的设计要最优

在数控加工工艺的设计中，不仅要重视工艺设计的效率，也要重视加工的质量和加工精度。所以在进行数控加工工艺设计的过程中要科学地选择最优的走刀路线，确保走刀路线的最短化。此外，在设计走刀路径的时候要实际考虑刀具的种类和特点，保证切割面的光滑无划痕。设计好刀具的切入方向和位置，选择最优的走刀路径[3]。

2.3切削方案的设计要明确

在数控加工工艺的设计中，切削方案是最重要的环节。可以说，切削方案设计的好坏与最后零件加工成品的好坏有直接的关系，因此在进行切削方案的设计时一定要明确加工过程中的切削量。借助电子数控技术，对于切削的刀具选择、切入方向和位置以及走刀路径都要考虑全面，设计出一个完善的、最优的切削方案，以实现最终编程指令的科学性，实现最终加工过程的低成本、高效率和精确度。

3结束语

总的来说，数控加工工艺的设计是计算机编程之前的准备工作。不管是手动编程还是自动编程，都要遵循科学的数控加工工艺设计原则，先粗后精，先面后孔。设计的走刀路线要最优，实现走刀路径最短，节约成本，提高效率。设计的工艺切削方案要集中且全面，实现数控加工工艺设计的科学化，满足加工编程和机床加工的实际需求。如果我们在实际的设计中遵循设计原则，不断地探讨和改进方法，最终就能保证数控加工的高质量和高效率。数控加工工艺的设计是专业度比较高的工业加工设计环节，我们在实际设计中要不断地进行设计方法的探索和丰富。

参考文献：

[1]赵博锌.基于数控加工工艺原则及方法研究[J].通讯世界,，03(12):218-219.

[2]骆彩云.基于数控加工工艺原则及方法研究[J].南方农机,，48(14):100.

[3]杨天云.基于数控加工工艺原则及方法研究[J].科技展望,2017，27(12):74.

篇5：数控加工工艺设计及步骤分析论文

工艺设计是数控加工的重要内容，在数控加工的过程中居于重要的导向地位。如果设计人员没有合理安排数控加工的工艺设计，很容易导致数控加工过程中的错误，增大数控加工的工作量，进而造成材料、人力资源等资源的浪费。因此，合理的数控加工工艺设计是数控加工工作开展的基础。因此，数控加工工艺设计成为数控加工的首要工作，数控加工技术人员积极探索数控加工工艺的合理设计。研究数控加工工艺设计原则和步骤不仅能够优化数控加工工艺设计，而且对数控加工技术的发展有着深刻意义。

1数控加工工艺的特点

根据数控加工经验分析，大多数数控加工失误是由于计算编程不细致和工艺技术考虑不周全导致的，因此，在数控加工设计的过程中必须注重数控加工的细节，合理设计数控加工工艺的方案。并且，数控加工工艺具有内容具体、工艺技术复合性强的特点。其中内容具体主要指数控加工的工序和用具较多，需要全面考虑数控加工中每一个细致的环节。而且，数控加工的内容比较复杂，只有将每一个加工细节做好，才能够使所有复杂的环节整合起来，形成高效的数控加工。而数控加工的工艺技术复合性主要指在数控加工过程中需要采用攻丝、铰、铣等多种工具，并且，数控加工运用多种工具将各种工序集合了起来，减少了零件和夹具的使用，提高了数控加工工艺的精度和效率。另外，数控加工工艺需要做好准备工作，在程序编制之前完成自动编程或手动编程，并作好技术准备工作，合理分析数控加工过程中的技术问题，以实现数控加工设计的优化。

篇6：数控加工工艺设计及步骤分析论文

2.1数控加工的合理性

数控加工过程中的零件审核加工具有合理性的特征，在选择数控加工内容的时候需要根据工作现状选择合理的加工内容，不能将数控加工机床当作普通的工作机床。并且，在选择数控加工零件的时候，不能将零件所涉及的所有内容进行加工，而要对其中最需要进行数控加工的零件进行加工。另外，数控加工的工序较为复杂，对加工工艺的精确度要求较高，需要采用合理的加工工艺和加工内容来实现数控加工的经济性。同时，数控加工技术对不同的零件有着不同的技术要求，因此，数控加工事先分类加工零件，并为加工零件寻找最合适的数控机床，以提高数控加工生产效率。

2.2数控加工的工艺性

数控加工的工艺性具体包括数控加工的可行性和数控加工的方便性这两个方面。因此，在数控加工之前需要事先分析数控加工的工艺性。首先，数控加工人员应对数控加工设计图纸中德数据进行分析，判断数据是否符合数控加工编程。具体来说，数控加工工艺应合理分析数控加工图纸的几何元素和尺寸标注是否合理，确保数控加工数据条件的充分性；其次，数控加工人员应对图纸中的加工部位和加工工艺结构进行分析，合理掌握零件数控加工的特点。具体来说，数控加工技术人员应判断零件外形和零件内腔的类型和尺寸，尽量选择统一尺寸的零件，以减少刀具的使用，并且，数控加工人员应对零件基准定位的可靠性进行分析，采用统一的定位标准，避免数控加工过程中的位置误差；最后，数控加工人员应对零件的精确度条件进行分析，保证零件加工技术和加工环节的精确性。具体来说，技术人员应充分了解零件加工过程中的工艺路线和加工工具，采用精细工艺的手法进行数控加工。

篇7：数控加工工艺设计及步骤分析论文

3.1一次定位原则

在数控技工的过程中，要十分注重数控加工工序的集中性，最大限度地将机床加工的全部工序或大部分工序在一次加工过程中完成，以减少工件夹装次数和机床的使用数量，减少机床加工过程中的工序误差，提高数控加工生产率。并且，在数控加工中，应在一次安装之后再处理孔系加工，并采用连续换刀的方式来完成全部的孔系加工，消除加工过程中重复定位的现象。

3.2先粗后精原则

在数控加工过程中应根据零件的刚度、精度等因素来对加工工序进行划分，先进行较为粗略的加工工序，再进行较为细致的加工工序，将粗略的加工工序和细致的加工工序分开。并且，数控加工人员应再处理完全部粗略加工工序之后再对细致加工工序进行精加工。另外，数控加工应该按照由表及里的顺序进行，先进行表面的数控加工，再进行内部结构的数控加工。

3.3由远及近原则

根据加工刀点和加工部位之间的距离来计算，在加工过程中一般先加工离刀点较近的距离，以减少刀具的空间移动。并且，在车削的过程中要遵循先近后远的原则，保持半成品和坯件的刚性，进而优化其切削条件。另外，在对于镗孔和铣平面的零件加工，需要先对铣平面进行加工，再对镗孔进行加工，以避免铣平面加工过程中较大的切削力度对零件的损害，进而保证零件的功能性。

3.4最少用刀原则

在数控加工过程中为了减少数控加工的时间和数控加工的换刀次数，需要遵循最少用刀的原则，按照所用的刀具来确定加工的步骤和加工顺序。并且，数控加工技术人员需要集中同一刀具的工序进行加工，使用同一刀具来完成加工零件的编面切削部门，减少换刀时间，避免同一把刀具的多次使用。另外，在装夹过程中，数控加工人员应再加工完一种刀具工序之后，再换其他刀具进行加工。

3.5附件最少调用原则

在保证数控加工质量的基础上，数控加工人员应坚持附件最少调用原则，将涉及同一附件的程序一次性完成，并且在每次使用附件的过程中最大限度地对加工零件进行切削，减少同一附件的多次安装和调用。

3.6走刀最少原则

在保证数控加工质量的基础上，数控加工人员应坚持走刀最少原则，以节省数控加工的时间，减少数控加工过程中的资源消耗和刀具磨损。而数控加工过程中走刀路径需要根据零件的`轮廓确定，选择最合理的换刀点和起刀点，合理安排走刀路线的空间衔接，最大限度地缩短走刀行程。

3.7程序段最少原则

在数控加工工艺设计的过程中，大多数设计人员都希望运用最少的程序段来实现对数控加工零件的控制，简化数控加工程序，在保证数控加工误差的同时，保证数控编程效率，减少数控加工程序输入的时间和数控加工计算机设备的内存量。

3.8与普通工序衔接原则数控加工经常与普通工序相交叉，这就要求数控加工与普通工具能够实现良好衔接，如果数控加工和普通工序衔接不好很容易导致数控加工和普通工序之间的矛盾。因此，数控加工应坚持与普通工序衔接的原则，使每一道工序能够先后照应，以达到数控加工和普通工序的要求，保证数控加工质量。

篇8：数控加工工艺设计及步骤分析论文

4.1加工方案和加工方法的确定

首先，加工方法的选择需要保证加工零件表面的粗糙程度和林间表面的精度，合理考虑加工零件的形状和尺寸大小。例如，当加工零件尺寸较小的时候可以选择铰孔，而加工零件孔径较大则需要选择镗孔；其次，加工方案的确定需要考虑加工零件的表面加工和内部加工，充分了解零件加工的要求，根据加工零件表面的粗糙程度和精度来确定合适的加工工艺步骤。

4.2加工工序的划分

首先，数控加工需要合理划分零件加工的工序，具体来说，零件加工工序应采取集中性原则，尽可能在一次加工过程中完成大部分的加工工序，以节省加工时间，提高表面加工质量；其次，工步的划分需要充分考虑数控加工的效率和数控加工的精度，根据数控加工的精度和效率来划分加工的步骤，保证加工步骤的合理性。

4.3刀具的确定

首先，刀具的选择。数控加工需要充分考虑刀具的选择，以保证数控加工质量。为此，在编程的过程中，数控加工刀具选择应充分考虑零件的材料，根据零件材料来选择合适的刀具。在生产过程中，要根据零件的类型来选择刀具。例如，平面零件的轮廓加工通常采用立铣刀进行加工，而在切削平面的过程中多采用合金刀片类的铣刀；其次，确定切削量。数控加工过程中的切削量主要包括切削速度和切削深度。其中，切削速度主要指切削过程中的运动大小，而切削深度主要指切削过程中的背吃刀量，合理的切削量既能够保证切削工序质量，又能够减少切削时间，提高切削效率。

4.4确定对刀点和换刀点

首先，对刀点的确定。对刀点主要指切削过程中工件运动的起始点。对刀点的选择需要根据编程，选择便于数据处理的地方，以减少数控加工过程中的数据误差；其次，换刀点点的确定。换刀点主要指刀架转换的位置。数据加工人员可以随意设定换刀点，也可以根据零件特点选择固定的换刀点。

4.5加工路线的确定

首先，加工路线的确定应保证加工精度，选择最优加工路线来提高生产效率。并且，数控加工路线要根据编程的要求选择，保证编程的方便性。另外，数控加工路线选择需要充分考虑刀具的轴向运动和辅助尺寸；其次，数控加工人员应充分考虑数据加工路线的合理性，避免平面零件延长线上的切口和零件表面的切口痕迹，选择零件轮廓的交叉点作为路线的切入点，以保证零件表面和轮廓的光滑性。

参考文献：

[1]王瑾.数控加工中工程塑料零件的安装方法[J].现代制造技术与装备，（04）.

[2]陈光明.数控加工中工艺路线设计原则及方法[J].组合机床与自动化加工技术，（11）.

[3]钱强.如何提升机械数控加工的有效措施[J].才智，（28）.

[4]曹树岭，简正豪，何苗.提高数控加工质量的工艺措施[J].山东工业技术，2016（21）.

篇9：中职数控加工工艺教学方法分析论文

中职数控加工工艺教学方法分析论文

［摘要］随着经济的发展，中职教育面临着新的机遇和挑战，这对中职教育的教学方法也提出了新的要求。通过对中职数控加工工艺教学方法的研究，认为可以将引导文教学法、理论实践一体化教学法、网络教学法等方法引入教学中。这些教学方法可以有效提高学生学习的自主性和主动性，将中职教学从传统的“老师为主”转变为“学生为主”，并提升教学效果。

［关键词］中职教育；数控加工工艺；教学方法

［中图分类号］G712［文献标志码］A［文章编号］2096-060323-0102-01

加入WTO以来，中国作为全球最大的加工制造业生产基地，对技能人才的需求日益旺盛。中职教育担负着培养数以亿计高素质劳动者的重要任务，处于整个教学体系中不可或缺的一环。在这样的历史时期，中职教育发展面临着新的机遇和挑战。传统填鸭式的教学方法已不能适应当前的教学需求，特别是数控加工工艺这门课程，涉及面广，数控技术和设备发展速度快，中职数控加工工艺教学方法应与时俱进，不断改进提高。笔者结合自身的教学实践和学习，总结了几个教学方法以供参考探讨。

一、引导文教学法

这种教学方法是由HerrPeterMibus发明的。这里的引导文就是工作指导性文件。学生通过引导文字，独立分析教师布置的任务和设置的问题。引导文教学实践中主要有六个步骤：

（1）咨询阶段。主要是布置任务，学生借助引导问题和引导文的帮助，独立获取完成任务所必需的知识，老师负责引导学生利用图纸、专业书籍、操作指南和表格等去搜集。

（2）计划阶段。由学生计划解决问题的方法，列出材料清单、工作清单并做出相应的操作计划。

（3）决策阶段。由学生来自主决策，除非在学生犯了很大错误的时候去指出，否则不应随便干预、评论学生的计划。

（4）实施阶段。学生独立完成计划的实施，老师不做示范，而是让学生去摸索，必要时指导老师可以提供帮助。

（5）检验阶段。先由学生自己检验，然后老师负责再次检验。

（6）评估阶段。老师和学生谈论通过此次任务获得的知识和经验，以及如何将本次的收获应用到未来的工作中去。学生是教学的主体，教师的身份更多的是学习过程中的组织者、咨询者和指导者。这种教学法和我国教学改革的方向不谋而合，在现在中职教育中应大力发展。但我们在采用引导文教学方法时应注意，引导文不能过于书面化，要便于中职学生理解。

二、理论实践一体化教学法

顾名思义，这种教学方法就是把理论学习和实践学习相结合。以往我们的教学，常常出现理论与实践相脱节，因此培养出的学生不能很好地适应企业的要求，进入工作岗位后，还要再次学习才能掌握应有的.技能。数控加工工艺课程理论性很强，学生刚一接触很难马上理解，这样容易打击他们的积极性。如果在教学中适当地加入实践环节，让学生在学习理论知识的同时，进行仿真加工，则既能加深他们对书本知识的理解，又能锻炼他们的动手能力，可以有效提升教学效果，更好地实现教学目标。能否顺利地实施一体化教学，关键因素是老师。这要求老师必须具备综合的职业能力，既有扎实的理论基础，又有丰富的实践经验。因此，中职院校要加大对教师的培养，定期组织教师进入企业或工厂进行交流。也可以聘请企业的技术骨干走进课堂指导学生。

三、网络教学法

随着信息化的普及，网络在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。事实上，以多媒体为代表的网络教学在现代职业教育中的比重越来越大。网络教学很好地解决了书本教学平面化的问题，将复杂的机械结构立体还原，真实再现，便于学生接受和理解。利用相应的教学软件，让学生自己动手进行仿真模拟练习。同时，教学视频可以反复播放，使学生可以在课堂之外开展有针对性的自主学习，及时查漏补缺。依托网络而搭建的远程教学平台，可以让我们及时接触和了解到行业内最新的理论和技术，大大拓宽学生的视野。中职教育应以就业为导向，注重教学实践，这几种教学方法的目的就是为了提高学生的主动性和积极性，将教学的主体由教师转变为学生，使学生从“被动学”转变为“主动学”。教学的目标从满足学校的要求转变为满足学生的需要和企业的需求。同时，数控加工工艺在课程内容的设置上也要更加科学、合理，顺应当前经济发展的要求。好的教学方法很多，如何选择适合本学校、本专业的教学方法，要根据实际情况而定，综合师资力量、教学水平、学生素质、就业环境、行业发展趋势等因素进行考量。

参考文献：

［1］丁彦文.浅析中职数控加工工艺教学方法［J］.科学中国人，2015（3）.

［2］卢松.浅谈行为导向教学法在中职数控加工技术教学中的应用［J］.新课程学习（下），（7）

［3］杜强.浅谈中职数控专业教学质量改革的方法［J］.中国科技博览，（27）.

［4］姜志.理实一体化教学模式探析［J］.职业技术教育，（4）.

篇10：数控加工工艺分析的一般步骤与方法

程序编制人员在进行工艺分析时，要有机床说明书、编程手册、切削用量表、标准工具、夹具手册等资料，根据被加工工件的材料、轮廓形状、加工精度等选用合适的机床，制定加工方案，确定零件的加工顺序，各工序所用刀具，夹具和切削用量等，此外，编程人员应不断总结、积累工艺分析方面的实际经验，编写出高质量的数控加工程序。

一、机床的合理选用

在数控机床上加工零件时，一般有两种情况。第一种情况：有零件图样和毛坯，要选择适合加工该零件的数控机床。第二种情况：已经有了数控机床，要选择适合在该机床上加工的零件。无论哪种情况，考虑的因素主要有，毛坯的材料和类、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量、热处理要求等。概括起来有三点：①要保证加工零件的技术要求，加工出合格的产品。②有利于提高生产率。③尽可能降低生产成本(加工费用)。

二、数控加工零件工艺性分析

数控加工工艺性分析涉及面很广，在此仅从数控加工的可能性和方便性两方面加以分析。

(一)零件图样上尺寸数据的给出应符合编程方便的原则

1．零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的特点在数控加工零件图上，应以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程，也便于尺寸之间的相互协调，在保持设计基准、工艺基准、检测基准与编程原点设置的一致性方面带来很大方便。由于零件设计人员一般在尺寸标注中较多地考虑装配等使用特性方面，而不得不采用局部分散的标注方法，这样就会给工序安排与数控加工带来许多不便。由于数控加工精度和重复定位精度都很高，不会因产生较大的积累误差而破坏使用特性，因此可将局部的分散标注法改为同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸的标注法。

2．构成零件轮廓的几何元素的条件应充分

在手工编程时要计算基点或节点坐标。在自动编程时，要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义。因此在分析零件图时，要分析几何元素的给定条件是否充分。如圆弧与直线，圆弧与圆弧在图样上相切，但根据图上给出的尺寸，在计算相切条件时，变成了相交或相离状态。由于构成零件几何元素条件的不充分，使编程时无法下手。遇到这种情况时，应与零件设计者协商解决。

(二)零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点

1)零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸。这样可以减少刀具规格和换刀次数，使编程方便，生产效益提高。

2)内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，因而内槽圆角半径不应过小。零件工艺性的好坏与被加工轮廓的高低、转接圆弧半径的大小等有关。

3)零件铣削底平面时，槽底圆角半径r不应过大。

4)应采用统一的基准定位。在数控加工中，若没有统一基准定位，会因工件的重新安装而导致加工后的两个面上轮廓位置及尺寸不协调现象。因此要避免上述问题的产生，保证两次装夹加工后其相对位置的准确性，应采用统一的基准定位。

零件上最好有合适的孔作为定位基准孔，若没有，要设置工艺孔作为定位基准孔(如在毛坯上增加工艺凸耳或在后续工序要铣去的余量上设置工艺孔)。若无法制出工艺孔时，最起码也要用经过精加工的表面作为统一基准，以减少两次装夹产生的误差。

此外，还应分析零件所要求的加工精度、尺寸公差等是否可以得到保证、有无引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等。

三、加工方法的选择与加工方案的确定

(一)加工方法的选择

加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸大小和热处理要求等全面考虑。例如，对于IT7级精度的孔采用镗削、铰削、磨削等加工方法均可达到精度要求，但箱体上的孔一般采用镗削或铰削，而不宜采用磨削。一般小尺寸的箱体孔选择铰孔，当孔径较大时则应选择镗孔。此外，还应考虑生产率和经济性的要求，以及工厂的生产设备等实际情况。常用加工方法的经济加工精度及表面粗糙度可查阅有关工艺手册。

(二)加工方案确定的原则

零件上比较精密表面的加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方案。

确定加工方案时，首先应根据主要表面的精度和表面粗糙度的要求，初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。例如，对于孔径不大的IT7级精度的孔，最终加工方法取精铰时，则精铰孔前通常要经过钻孔、扩孔和粗铰孔等加工。

四、工序与工步的划分

(一) 工序的划分

在数控机床上加工零件，工序可以

程序编制人员在进行工艺分析时，要有机床说明书、编程手册、切削用量表、标准工具、夹具手册等资料，根据被加工工件的材料、轮廓形状、加工精度等选用合适的机床，制定加工方案，确定零件的加工顺序，各工序所用刀具，夹具和切削用量等。此外，编程人员应不断总结、积累工艺分析方面的实际经验，编写出高质量的数控加工程序。

一、机床的合理选用

在数控机床上加工零件时，一般有两种情况。第一种情况：有零件图样和毛坯，要选择适合加工该零件的数控机床。第二种情况：已经有了数控机床，要选择适合在该机床上加工的零件。无论哪种情况，考虑的因素主要有，毛坯的材料和类、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量、热处理要求等。概括起来有三点：①要保证加工零件的技术要求，加工出合格的产品。②有利于提高生产率。③尽可能降低生产成本(加工费用)。

二、数控加工零件工艺性分析

数控加工工艺性分析涉及面很广，在此仅从数控加工的可能性和方便性两方面加以分析。

(一)零件图样上尺寸数据的给出应符合编程方便的原则

1．零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的特点在数控加工零件图上，应以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程，也便于尺寸之间的相互协调，在保持设计基准、工艺基准、检测基准与编程原点设置的一致性方面带来很大方便。由于零件设计人员一般在尺寸标注中较多地考虑装配等使用特性方面，而不得不采用局部分散的标注方法，这样就会给工序安排与数控加工带来许多不便。由于数控加工精度和重复定位精度都很高，不会因产生较大的积累误差而破坏使用特性，因此可将局部的分散标注法改为同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸的标注法。

2．构成零件轮廓的几何元素的条件应充分

在手工编程时要计算基点或节点坐标。在自动编程时，要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义。因此在分析零件图时，要分析几何元素的给定条件是否充分。如圆弧与直线，圆弧与圆弧在图样上相切，但根据图上给出的尺寸，在计算相切条件时，变成了相交或相离状态。由于构成零件几何元素条件的不充分，使编程时无法下手。遇到这种情况时，应与零件设计者协商解决。

(二)零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点

1)零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸。这样可以减少刀具规格和换刀次数，使编程方便，生产效益提高。

2)内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，因而内槽圆角半径不应过小。零件工艺性的好坏与被加工轮廓的高低、转接圆弧半径的大小等有关。

3)零件铣削底平面时，槽底圆角半径r不应过大。

4)应采用统一的基准定位。在数控加工中，若没有统一基准定位，会因工件的重新安装而导致加工后的两个面上轮廓位置及尺寸不协调现象。因此要避免上述问题的产生，保证两次装夹加工后其相对位置的准确性，应采用统一的基准定位。

零件上最好有合适的孔作为定位基准孔，若没有，要设置工艺孔作为定位基准孔(如在毛坯上增加工艺凸耳或在后续工序要铣去的余量上设置工艺孔)。若无法制出工艺孔时，最起码也要用经过精加工的表面作为统一基准，以减少两次装夹产生的误差。

此外，还应分析零件所要求的加工精度、尺寸公差等是否可以得到保证、有无引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等。

三、加工方法的选择与加工方案的确定

(一)加工方法的选择

加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸大小和热处理要求等全面考虑。例如，对于IT7级精度的孔采用镗削、铰削、磨削等加工方法均可达到精度要求，但箱体上的孔一般采用镗削或铰削，而不宜采用磨削。一般小尺寸的箱体孔选择铰孔，当孔径较大时则应选择镗孔。此外，还应考虑生产率和经济性的要求，以及工厂的生产设备等实际情况。常用加工方法的经济加工精度及表面粗糙度可查阅有关工艺手册。

(二)加工方案确定的原则

零件上比较精密表面的加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方案，

确定加工方案时，首先应根据主要表面的精度和表面粗糙度的要求，初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。例如，对于孔径不大的IT7级精度的孔，最终加工方法取精铰时，则精铰孔前通常要经过钻孔、扩孔和粗铰孔等加工。

四、工序与工步的划分

(一) 工序的划分

在数控机床上加工零件，工序可以

1)同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全部加工表面按先粗后精加工分开进行。

2)对于既有铣面又有镗孔的零件，可先铣面后镗孔。按此方法划分工步，可以提高孔的精度。因为铣削时切削力较大，工件易发生变形。先铣面后镗孔，使其有一段时间恢复，减少由变形引起的对孔的精度的影响。

3)按刀具划分工步。某些机床工作台回转时间比换刀时间短，可采用按刀具划分工步，以减少换刀次数，提高加工效率。

总之，工序与工步的划分要根据具体零件的结构特点、技术要求等情况综合考虑。

五、零件的安装与夹具的选择

(一)定位安装的基本原则

1)力求设计、工艺与编程计算的基准统一。

2)尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。

3)避免采用占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机床的效能。

(二)选择夹具的基本原则

数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求：一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定；二是要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。除此之外，还要考虑以下四点：

1)当零件加工批量不大时，应尽量采用组合夹具、可调式夹具及其他通用夹具，以缩短生产准备时间、节省生产费用。

2)在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。

3)零件的装卸要快速、方便、可靠，以缩短机床的停顿时间。

4)夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工，即夹具要开敞其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀(如产生碰撞等)。

六、刀具的选择与切削用量的确定

(一)刀具的选择

刀具的选择是数控加工工艺中重要内容之一，它不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。编程时，选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。

与传统的加工方法相比，数控加工对刀具的要求更高。不仅要求精度高、刚度好、耐用度高，而且要求尺寸稳定、安装调整方便。这就要求采用新型优质材料制造数控加工刀具，并优选刀具参数。

选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀。铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀；加工毛坯表面或粗加工孔时，可选镶硬质合金的玉米铣刀。选择立铣刀加工时，刀具的有关参数，推荐按经验数据选取。曲面加工常采用球头铣刀，但加工曲面较平坦部位时，刀具以球头顶端刃切削，切削条件较差，因而应采用环形刀。在单件或小批量生产中，为取代多坐标联动机床，常采用鼓形刀或锥形刀来加工飞机上一些变斜角零件加镶齿盘铣刀，适用于在五坐标联动的数控机床上加工一些球面，其效率比用球头铣刀高近十倍，并可获得好的加工精度。

在加工中心上，各种刀具分别装在刀库上，按程序规定随时进行选刀和换刀工作。因此必须有一套连接普通刀具的接杆，以便使钻、镗、扩、铰、铣削等工序用的标准刀具，迅速、准确地装到机床主轴或刀库上去。作为编程人员应了解机床上所用刀杆的结构尺寸以及调整方法，调整范围，以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。目前我国的加工中心采用TSG工具系统，其柄部有直柄(三种规格)和锥柄(四种规格)两种，共包括16种不同用途的刀。

(二)切削用量的确定

切削用量包括主轴转速(切削速度)、背吃刀量、进给量。对于不同的加工方法，需要选择不同的切削用量，并应编入程序单内。

合理选择切削用量的原则是，粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。

七、对刀点与换刀点的确定

在编程时，应正确地选择“对刀点”和“换刀点”的位置。“对刀点”就是在数控机床上加工零件时，刀具相对于工件运动的起点。由于程序段从该点开始执行，所以对刀点又称为“程序起点”或“起刀点”。

对刀点的选择原则是：1.便于用数字处理和简化程序编制；2.在机床上找正容易，加工中便于检查；3.引起的加工误差小。

对刀点可选在工件

为了提高加工精度，对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上，如以孔定位的工件，可选孔的中心作为对刀点。刀具的位置则以此孔来找正，使“刀位点”与“对刀点”重合。工厂常用的找正方法是将千分表装在机床主轴上，然后转动机床主轴，以使“刀位点”与对刀点一致。一致性越好，对刀精度越高。所谓“刀位点”是指车刀、镗刀的刀尖；钻头的钻尖；立铣刀、端铣刀刀头底面的中心，球头铣刀的球头中心。

零件安装后工件坐标系与机床坐标系就有了确定的尺寸关系。在工件坐标系设定后，从对刀点开始的第一个程序段的坐标值；为对刀点在机床坐标系中的坐标值为(X0，Y0)。当按绝对值编程时，不管对刀点和工件原点是否重合，都是X2、Y2；当按增量值编程时，对刀点

与工件原点重合时，第一个程序段的坐标值是X2、Y2，不重合时，则为(X1十X2)、Y1+ Y2)。

对刀点既是程序的起点，也是程序的终点。因此在成批生产中要考虑对刀点的重复精度，该精度可用对刀点相距机床原点的坐标值(X0，Y0)来校核。

所谓“机床原点”是指机床上一个固定不变的极限点。例如，对车床而言，是指车床主轴回转中心与车头卡盘端面的交点。

加工过程中需要换刀时，应规定换刀点。所谓“换刀点”是佰刀架转位换刀时的位置。该点可以是某一固定点(如加工中心机床，其换刀机械手的位置是固定的)，也可以是任意的一点(如车床)。换刀点应设在工件或夹具的外部，以刀架转位时不碰工件及其它部件为准。其设定值可用实际测量方法或计算确定。

八、加工路线的确定

在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为加工路线。编程时，加工路线的确定原则主要有以下几点：

1)加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率较高。

2)使数值计算简单，以减少编程工作量。

3)应使加工路线最短，这样既可减少程序段，又可减少空刀时间。 度等情况，确定是一次走刀，还是多次走刀来完成加工以及在铣削加工中是采用顺铣还是采用逆铣等。

对点位控制的数控机床，只要求定位精度较高，定位过程尽可能快，而刀具相对工件的运动路线是无关紧要的，因此这类机床应按空程最短来安排走刀路线。除此之外还要确定刀具轴向的运动尺寸，其大小主要由被加工零件的孔深来决定，但也应考虑一些辅助尺寸，如刀具的引入距离和超越量。

在数控机床上车螺纹时，沿螺距方向的z向进给应和机床主轴的旋转保持严格的速比关系，因此应避免在进给机构加速或减速过程中切削。为此要有引入距离δ1超越距离δ2。和的数值与机床拖动系统的动态特性有关，与螺纹的螺距和螺纹的精度有关。一般为2—5mm，对大螺距和高精度的螺纹取大值；一般取的1／4左右。若螺纹收尾处没有退刀槽时，收尾处的形状与数控系统有关，一般按45o收尾。

铣削平面零件时，一般采用立铣刀侧刃进行切削。为减少接刀痕迹，保证零件表面质量，对刀具的切入和切出程序需要精心设计。铣削外表面轮廓时，铣刀的切入和切出点应沿零件轮廓曲线的延长线上切向切入和切出零件表面，而不应沿法向直接切入零件，以避免加工表面产生划痕，保证零件轮廓光滑。

铣削内轮廓表面时，切入和切出无法外延，这时铣刀可沿零件轮廓的法线方向切入和切出，并将其切入、切出点选在零件轮廓两几何元素的交点处 加工过程中，工件、刀具、夹具、机床系统平衡弹性变形的状态下，进给停顿时，切削力减小，会改变系统的平衡状态，刀具会在进给停顿处的零件表面留下划痕，因此在轮廓加工中应避免进给停顿。

曲面时，常用球头刀采用“行切法”进行加工。所谓行切法是指刀具与零件轮廓的切点轨迹是一行一行的，而行间的距离是按零件加工精度的要求确定的。

篇11：矿石品位与矿石加工工艺分析论文

矿石品位与矿石加工工艺分析论文

阳山庄矿位于陕西省韩城市东北方向，行政区划属韩城市龙门镇阳山庄村。矿区南距西候铁路下峪口车站约4km，108国道1km左右，西禹高速公路约2km，矿区至渭南、西安等地均有公路相通，交通十分便利。阳山庄矿矿石量达2300多万吨，储量规模较大，矿石品位与加工工艺直接影响着矿山开发的经济效益，对阳山庄矿石品位与加工工艺进行研究对今后矿石开采有着重要意义。

1矿石质量

1.1矿石矿物组成

矿石矿物的成分比较简单，金属矿物主要为磁铁矿，次为赤铁矿、褐铁矿，其它有用矿物为磷灰石，付矿物有锆石等。脉石矿物主要有角闪石、辉石、斜长石、绿混石、石英、黑云母、方解石等，多为热液充填或热液蚀变矿物。褐铁矿、赤铁矿：为磁铁矿氧化矿物，褐铁矿常在磁铁矿的裂隙或边缘呈网状产出。赤铁矿为自形～半自形粒状体，具磁铁矿假象。

1.2矿石结构构造

矿石一般是粗粒、中粒半自形粒状结构，有时也呈它形不等粒状结构。矿石构造以块状、花斑团块状构造为主，其次为网脉状。块状矿石以块状、粗脉状嵌布于裂隙中，与围岩交接线清楚，但接触面有时凹凸不平。此种矿石TFe品位一般大于40%，个别高达55-60%，但P的品位较低，一般为0.4-0.55%。花斑团块状矿石以花斑团块状产出，由角闪石、磷灰石、磁铁矿组成不规则的“花斑”，与围岩界线清楚，磁铁矿一般细到中粒。此种矿石TFe品位一般在20-40%，而P的品位相应增加，一般为0.7-1.0%。脉状矿石：磁铁矿以脉状产出、粗细相间、膨缩、尖灭再现，密集成带，两组不同期的细矿脉构成网格状，矿脉与围岩界线清楚，磁铁矿与角闪石、磷灰石密切共生，分布普遍。

1.3矿石化学成分

矿石的化学成分以铁和硅的氧化物为主，其次为：CaO、MgO、AI2O3、P2O5等，CaO含量为6.88-7.9%、MgO含量为2.32-2.7%、AI2O3含量为8.82-10.91%，微量元素有V、Ti、Ni、S、As，稀土元素含量甚微（表1）。TFe品位含量幅度较大，呈跳跃式变化，波动范围为5%左右到60%。品位变化系数为48.9%。矿石中有害杂质组份硫、砷含量均很低﹙S＜0.02％、As＜0.01％﹚，矿物中含晶质磷灰石较多，P2O5含量较高（组合分析P2O5品位0.81～2.37％,平均1.46％），但通过磁法选别可使铁精矿产品中的含量大幅下降。

1.4矿石风（氧）化特征

按矿石的氧化程度，将矿石划分为原生矿、氧化矿、混合矿原生矿石：TFe:Fe0﹤2.7；混合矿石：2.7﹤TFe:Fe0﹤3.5；氧化矿石：TFe:Fe0﹥3.5通过对500米标高以上样品分析，原生矿石占69.81%，混合矿石占20.13%，氧化矿石占10.06%。

1.5矿石类型和品级

矿石自然类型：本区矿石较为简单，含铁品位较低，为高磷贫铁矿石。经在0-⒊剖面500m-550m标高取样分析，矿石TFe:Fe0平均为2.658，属于原生高磷贫磁铁矿石。矿石工业类型：根据该矿床矿石的基本分析和铁物相分析，矿石中mFe的含量为15.23-31.05%，mFe占TFe的72.21-97.52%,平均为87.04%，将该矿山矿石划分为需选强磁性铁矿石。矿石品位分级：根据矿体中矿石的TFe含量，将矿石品级进行了划分。品位分级最大出现几率区间：TFe≥20%-30%占样品总数83%，块段平均品位18.20-25.81%，一般21.46%左右。

1.6矿体围岩和夹石

矿体和其顶、底板围岩之间虽然有直接的界限标志，但矿体和围岩中的磁铁矿脉相同，只是矿脉脉频和脉幅相差较大而已，另外矿体内单个磁铁矿脉之间尚有浸染状磁铁矿的存在。磁铁矿脉密集到一定程度则形成工业矿体，反之则为矿体围岩。一般矿体越深夹石越多。V号矿体内部无夹石。

2矿石加工技术性能

2.1工艺流程

采用破碎-干式预选-湿磨-湿式磁选简单工艺流程即可获得较好的选矿结果。出窿的原矿石，通过破碎-干式预选，可以抛弃TFe品位在4.45%以下，产率占36.49%的块尾矿，使球磨机的矿石加工量减少了三分之一，使湿式磁选作业的入选品位得以富集，即从TFe﹤20.55%提高到29.80%，而块尾矿中的TFe损失率仅为7.90%。块尾矿经过湿磨-湿式磁选工艺后，即可获得TFe品位66.10%的"高质量铁精矿（两件试样铁精矿中P品位分别为0.062%和0.008%，平均0.035%），湿选部分的精矿回收率达80.92%，在全流程中占74.53%，铁精矿产率在湿选部分占36.48%，在全流程中占23.17%，尾砂中TFe含量仅为8.95%。

2.2矿石可选性及磷的综合利用

阳山庄铁矿石进行了可选性试验和磷的浮选试验，经采样化验综合分析，选矿工艺流程简单，选矿指标先进合理，且已被阳山庄众多小型选矿厂的生产实践所证实，矿石属易选矿石。对尾矿中的磷进行多种方案浮选，精矿中的P2O5只达22%左右，回收率达88%；要得到28～30%以上的P2O5的磷精矿，磷回收率只能达到60～40%，将P2O5为22%的磷精矿，用盐酸浸出后可提高到32%，故磷可以综合利用。

3结论

综上分析，阳山庄铁矿矿石品位较高，选择合适的矿石加工工艺后，属易选矿石。开采的价值高，经济效益良好。

作者:闫和平杨敏 胡圣桃 单位:陕西省一九四煤田地质有限公司 旬邑虎豪黑沟煤业有限公司

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