CNC 加工 12 大核心洞见（上）：工序划分、加工顺序、装夹基准、刀点设定与刀路选择
CNC 加工，即采用 CNC 机床加工。因受计算机程序控制，具备加工质量稳定、精度高、重复性好、可加工复杂曲面、效率高等优势。实际加工中，人为因素与操作经验在很大程度上影响最终质量。本文总结 12 条 CNC 加工宝贵经验，冀助您提升加工水平。
1. 如何划分 CNC 加工工序？
CNC 加工工序划分一般按以下方法：
- 工具集中排序法：按所用刀具划分工序，用同一把刀加工零件上所有可完成的部位，再用第二、三把刀完成其他部位。可减少换刀次数、压缩空闲时间、减少不必要定位误差。
- 加工部位排序法：加工内容多的零件，按结构特征将加工部分分为若干部分，如内型、外型、曲面、平面等。一般先加工平面与定位面，后加工孔；先加工简单几何形状，后加工复杂几何形状；先加工低精度部位，后加工高精度要求部位。
- 粗精加工排序法：易变形零件因粗加工后可能变形需校正，故一般将粗、精加工工序分开。
综上，划分工序须灵活掌握零件结构工艺性、机床功能、加工内容数量、装夹次数、单位生产组织方式。建议采用工序集中或分散原则，视实际情况决定，但必须力求合理。
2. CNC 加工顺序安排应遵循哪些原则？
加工顺序应综合零件结构、毛坯状况、定位夹紧需求。核心是不破坏工件刚性。一般按以下原则：
- 前道工序加工不得影响后道工序定位夹紧，并综合考虑通用机床加工工序。
- 先内腔加工，后轮廓加工。
- 最好连接相同定位、夹紧方式或同一刀具的工序，减少重复定位、换刀、移动工作台次数。
- 同一装夹下多道工序，先安排对工件刚性破坏小的工序。
3. 确定工件夹紧方式时应注意哪些方面？
确定定位基准与夹紧方案应注意三点：
- 力求统一设计、工艺、编程计算基准。
- 最小化装夹次数，力求一次定位完成所有待加工表面。
- 避免采用人工调整方案。
- 夹具应开合顺畅，其定位夹紧机构不得干涉 CNC 加工切削（如碰撞）。遇此情况可用虎钳或加底板拉螺丝方式夹紧。
4. 如何合理确定刀具设定点？工件坐标系与编程坐标系有何关系？
- 刀具设定点可设在待加工零件上，但须为基准位置或已加工完成部位。有时首道工序后设定点被破坏，导致后续工序找不到设定点。故首道工序设刀时，应设定一个与定位基准有固定尺寸关系的相对设定位置，以便按相对位置关系找回原刀点。该相对设定位置通常设在机床工作台或夹具上。选择原则：①易对齐；②易编程；③设定误差小；④加工中方便检查。
- 工件坐标系原点由操作员通过装夹后对刀确定。它反映工件与机床零点的距离位置关系。工件坐标系一旦固定一般不再改变。工件坐标系与编程坐标系必须统一，即加工时两者一致。
5. 如何选择刀具路径？
刀具路径是数控过程中刀具相对工件的运动轨迹与方向。合理选择加工路径至关重要，因其与零件 CNC 加工精度和表面质量紧密相关。确定刀路主要考虑：
- 保证零件加工精度要求。
- 便于数值计算、减少编程工作量。
- 寻找最短加工路径，减少空刀时间提高效率。
- 最少程序段数。
- 为保证轮廓表面粗糙度，最后一刀应连续加工最终轮廓。
- 刀具进退（切入/切出）路径也需精心考虑，最小化轮廓处刀具停顿（切削力突变引起弹性变形）与刀痕，避免垂直向下切入轮廓面划伤工件。
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