CNC加工提升精度与效率的关键技术与实战策略

在刚度允许条件下，粗加工采用较大切削深度减少走刀次数提高工件生产率。精加工一般采用较小切削深度获得更高表面质量。

影响工件最终加工精度和效率的因素，除CNC机床自身原因外，还应基于合理工艺路线设置、刀具选择与正确安装、合理选择切削用量、编程技巧、尺寸精度快速控制等方面。

1. 编程技巧

数控编程是数控加工最基础工作。工件加工编程优劣直接影响机床最终加工精度和效率。可从巧用固有程序、减少CNC系统累积误差、灵活运用主程序与子程序等方面入手。

1. 灵活运用主程序与子程序

复杂模具加工中，一模多件一般用于加工。若模具上有多个相同形状零件，应灵活运用主程序与子程序关系，在主程序中反复调用子程序直至加工完成。这不仅能保证加工尺寸一致性，还能提高加工效率。

2. 减少CNC系统累积误差

一般用增量法编程，以上一点为基准加工。这样连续执行多段程序必产生累积误差。因此编程时尽量用绝对法，使每段程序以工件原点为基准，可减少CNC系统累积误差、保证加工精度。

加工精度主要用于产品生产程度。加工精度和加工误差均是评价加工表面几何参数的术语。但任何加工方法获得的实际参数不会绝对准确。从零件功能角度看，只要加工误差在零件图要求公差范围内，即认为加工精度得到保证。加工精度指零件加工后实际几何参数（尺寸、形状、位置）与理想几何参数符合程度。两者差值叫加工误差。误差大精度低，误差小精度高。以下简介提高工件加工精度方法：

1. 调整工艺系统

①试切法：试切-测量尺寸-调整刀具切削量-切削-再试切，循环至达要求尺寸。生产效率低，主用于单件小批生产。②调整法：预先调整机床、夹具、工件、刀具相对位置获得要求尺寸。生产率高，主用于批量生产。

2. 减小机床误差

——提高轴承旋转精度

①选高精度滚动轴承 ②用高精度多楔动压轴承 ③用高精度静压轴承

——提高与轴承相关零件精度

①提高箱体支撑孔和主轴颈加工精度 ②提高与轴承配合面加工精度 ③测量调整相应部件径向跳动范围补偿或抵消误差

——适当预紧滚动轴承

①消除间隙 ②增加轴承刚性 ③滚动体误差均衡化

——使主轴旋转精度不反映到工件上

3. 减小传动链传动误差

（1）传动件少、传动链短、传动精度高（2）采用减速传动是保证传动精度重要原则，越靠近末端传动比越小（3）末端零件精度应高于其他传动件

4. 减小刀具磨损

（1）刀具尺寸磨损达剧烈磨损阶段前必须重磨（2）用专用切削油充分润滑（3）刀具材料应符合工艺要求

5. 减小工艺系统受力变形

（1）提高系统刚性，尤其是工艺系统薄弱环节刚性（2）减小载荷及其变化

6. 减小工艺系统热变形

（1）减少热源发热、隔离热源（2）温度场平衡（3）采用合理机床部件结构和装配基准（4）加速热传递平衡（5）控制环境温度

7. 减小残余应力

（1）增加热处理工序消除内应力；（2）合理安排工艺过程。以上是减少工件加工误差方法，合理安排工艺能有效提高工件精度。

2. 合理设置加工路线

合理设置加工路线和顺序是优化工件加工编程重要依据。可从加工轨迹和进给方式考虑。工件CNC铣削时，按工件工艺要求选择合适进给方式确保切削精度和加工效率。铣削平面工件外轮廓时，应安排刀具切入切出路线。尽量沿轮廓曲线延长线切入切出避免交接处刀痕。同时铣削加工中应根据工件情况选择顺铣或逆铣。

3. 刀具选择与正确安装

无论CNC加工还是普通加工，刀具直接作用于工件，故选装时加工精度和表面质量是最重要因素。特别是工件在加工中心加工时，刀具预存刀库，加工开始后不能随意更换。因此选刀一般原则：安装调整方便、刚性好、耐用度高、精度高。

4. 合理选择切削用量

切削用量确定是CNC加工工艺重要内容。其大小是机床主运动和进给运动重要参数，对工件加工精度、效率、刀具磨损有重要影响。切削用量选择包括切削速度、后切削量、进给量。基本选择原则：刚度允许时粗加工用较大切削深度减少走刀次数提高生产率，精加工一般用较小切削深度获得更高表面质量。