无人干预数控加工技术的分析

韩嘉煜

（常熟中等专业学校，江苏 常熟 215500）

随着航空业的发展，航空业中的发动机零件等类型的零件结构外形越来越复杂，新型材料的出现并越来越难加工，因此，在航空业首先出现了“无干预”这个词。目前，中航工业黎明成功研发了“全程序不干预”数控加工方法，此方式在把工件安装数控机床后，在全程无人工干预的情况下完成工件的加工过程，它大大提高了产品的合格率、产品的质量，而且缩短了人为的错误纠诊过程，提高了生产效率。但无干预数控加工技术还有待于继续的深入研究，而无干预的真正实现需要我们在一些方面进行更加深入的分析和跟进。

1 无人干预数控加工技术制造工艺的完善

具体需要在以下几方面进行完善：①工艺路线问题。以往的加工方式一般是在我们接收到设计零件图后，通过我们的理论和实践的经验来判断零件适合在什么样的数控机床上加工，然后确定加工工序，通过图纸的技术标准，安排零件的工序流程和加工路线。如果说一旦加工路线不合理就会产生误差，比如打孔顺序安排不当，则可能会带入数控机床自身所存在的反向间隙。②定位基准太多引起的加工误差，有些零件的工艺不是很适合数控加工，比如一般数控加工的零件都会有统一的定位基准，如果一个零件有好几个定位基准，在加工过程中就会因轮廓位置的变化而出现较大的误差。③过切或欠切现象。在数控加工过程中会遇到直线与圆弧连接、圆弧与圆弧连接的工件进行加工的过程，而这一过程加工时要充分考虑加工过度圆角的问题和刀尖圆弧大小的问题，因为有可能出现过切或者欠切屑的现象。④合理的工艺安排可以提高工件的加工精度，比如，在加工平面时我们的切削量一般控制在1.5～2.5 mm，而此时的加工误差都在0.2～0.5 mm，如果我们在安排切屑过程中，在最后一刀切屑时切削量为0.5 mm，此时的加工误差可以控制在0.1 mm左右，这样的切屑大大提高了切屑平面的加工精度。而这些经验需要操作人员在平时的积累和总结，把这些实践的经验都汇总到设计软件中，从而避免此类问题的再次出现。

2 无人干预数控加工技术数控程序的改进

日常在加工复杂零件时，不同人在加工同一个工件时，编出的数控程序不一样，且加工的工件也有所差别，有的甚至加工出的产品不合格。这是因为有经验的员工自己更改了程序的参数，而这些问题在软件中是无法检测出来的，这就有待于对产品编程程序进行正确的固化，这有助于无人干预数控加工技术的更进。此外，还有一些编程的缺陷：①编程原点的确定。数控编程一般是用软件UG或mastercam进行主要的程序编写，而后手动改动刀具代号、进给速度、进给起始点等数值，而加工起始点一般尽量与图纸基准起始点吻合，这样做的目的是让加工精度可以更高。编程原点的选择尽量遵循加工误差小、易于测量、有利于数控编程和数值计算的原则，这样加工出的工件合格率高。②刀具的选择与更换。把刀具的更换放在加工程序的编程中的主要目的是为了无干预数控操作，能节省更多的时间。③应根据经验选择合理的刀具。加工的产品越来越复杂，加工难度越来越大，所以，刀具的选择也越来越重要，这直接影响着加工精度和加工质量。尽量选择质量好的数控刀具，这样会减少换刀次数；刀具切入切出安排要合理，这样做能提高工件的加工精度，避免了直接退刀可能出现的撞刀问题。此类问题多数一般都是以人工干预实现的，而无干预数控技术就是要把种种问题都融入编程过程，以避免造成不必要的损失。刀具示意图如图1所示。

3 无人干预数控加工技术工装夹具的完善

一个零件的加工缺少不了夹具，夹具可以快速地固定零件的位置，从而进行工件的加工。然后，一套好的夹具在满足装夹零件便于加工条件下，应该体现其操作简单、易于拆卸等性质。且夹具在装夹工件时尽量把加紧力释放在工件受力大的区域，这样能避免因装夹工件用力过大而影响工件的外形、尺寸、精度。一套好的夹具对于数控加工而言至关重要，对无人干预数控加工技术也是一个予以重视的方面。

4 加工人员素质的提升

无人干预数控技术的实现需要的不仅是数控加工技术的不断完善和改进，其对人员的素质要求也是至关重要的，一个优秀的数控人员不仅要精通数控编程、数控操作和数控维护，还需掌握数控加工的一些综合知识，并在实践工作中掌握数控加工工艺知识和数控机床的操作，掌握一些复杂模具的设计和制造专业知识，熟练掌握二维CAD/CAM软件，比如UG、ProE等。把这些经验的积累与理论知识相结合，进而在工艺制订和编制、数控程序的编程、刀具的选择、夹具的合理利用等方面都有效避免了错误的发生，提高了产品生产的效率和产品的质量，为及时在流程中修改问题、无人干预数控技术的早日实现积蓄力量。

［1］毕俊喜.数控加工技术工艺标准化［M］.北京：机械工业版社，2013.

［2］田辉，贾保国.卧式无人干预高速加工技术［J］.金属加工（冷加工），2011（07）.