一种过程控制的数控加工工艺卡片设计方法与流程

本发明属于数控加工技术领域，涉及一种过程控制的数控加工工艺卡片设计方法。

背景技术：

工艺规程是规定产品制造过程的操作和检验方法的技术文件，是工艺装备、材料定额、工时定额设计与计算的主要依据，是直接指导操作人员的生产法规，它对生产线布局、制造成本、生产效率、工人的劳动强度、原材料消耗有直接关系。随着科学技术的进步发展，数控加工设备得到了大量应用，特别是高精度零件基本都是采用数控设备加工，进而产品制造过程中数控加工的工艺规程设计尤为重要，数控加工工艺规程设计的质量高低，对保证产品数控加工的质量具有重要的作用。目前机械加工行业的数控加工工艺规程的工序卡片还是采用原来机械加工工艺规程的模式，卡片上有工序图、工序号、零件装夹定位方式、加工过程需要的设备名称和型号、切削用量、加工刀具及检验工具等。

对于数控加工来说，原工艺规程的卡片设计的主要缺陷是：

(1)数控加工前的技术准备工作没有明确，如对数控设备的精度确认、零件装夹的精度校验以及数控加工零点的设置等，工艺的可行性和操作性差。

(2)操作人员和检验人员对加工后的零件进行检验，但没有对尺寸或技术要求等明确检验率要求，对批量生产的产品质量判别存在风险，工艺的可检性差。

(3)没有体现数控加工程序编号的标注，对加工程序不能有效追溯、管理和控制。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提出一种过程控制的数控加工工艺卡片设计方法，能够满足数控加工的工艺规程，以利于数控加工工序过程得到有效控制，保证数控加工质量，满足批生产要求。

为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：

一种过程控制的数控加工工艺卡片设计方法，包括：

数控工艺规程封面设计：卡片封面内容包括零件特性、生产单位、工艺版次、产品代号、零部件图号、零部件名称及审签栏；卡片左上角明确了零件的特性；右上角明确了工艺的版次号；

数控工序准备卡片设计：数控工序准备卡片表头包括生产单位、卡片名称、产品代号、零部件图号、零部件名称、工序号、工序名称、材料及硬度、设备名称及型号、夹具名称及型号、采用的冷却液；卡片的内容包括序号、准备内容、辅量工具；准备内容包括设备状态确认、刀具确认、检具或检测仪器确认、零件状态确认、夹具确认、装夹零件并设置零点；

数控工序卡片设计：数控工序卡片表头包括生产单位、产品代号、零部件图号、零部件名称、工序号、工序名称、材料及硬度、设备名称及型号、夹具名称及代号、冷却液名称及型号、数控加工程序号；卡片内容包括工步号、工步内容、主轴转速、进给量、切削深度、组合工艺装置及辅量工具栏。

数控工艺检验卡片设计：数控工艺检验卡片表头包括生产单位、产品代号、零部件图号、零部件名称、工序号、工序名称；卡片内容包括工步号、检验内容、检验率、工艺装置及设备。

进一步的，所述装夹零件零点设置方法如下：按照工艺要求夹紧零件，测量x轴、y轴、z轴的机床坐标值x1、y1、z1，并通过计算确定数控加工零点x0、y0、z0值。

本发明所达到的有益效果：

1、本发明中数控加工前准备卡片的设计，针对设备、刀具、检具、夹具、零件及数控加工零点设置进行了确认和设置，极大的提高了工艺的可操作性，为进一步保证数控加工质量奠定了基础。

2、本发明中数控加工准备卡片和检验率的设计，进一步提高了数控加工工艺的可操作性和可检性，为有效保证数控加工质量具有积极的指导作用。

附图说明

图1为数控工艺规程封面的方案设计；

图2为数控工序准备卡片方案设计；

图3为数控工序卡片的方案设计；

图4为数控工艺检验卡片的方案设计。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

工艺是产品生产的主要依据，科学合理的工艺是生产优质产品的决定因素，是客观规律的反映，也是操作人员在生产中正确进行加工操作的依据。特别是数控设备加工的对象基本是高精度零件，且一次装夹零件能够完成钻、铣、镗、制螺纹等多部位的加工，是普通设备无法实现的。为此数控设备的精度校验、零件装夹方法及找正、机床零点设置及加工后尺寸的检验率等要求，在工艺中体现是尤为重要的。数控工艺规程的规范设计主要由数控工艺规程封面、工序目录、工艺装置明细表、数控工序准备卡片、数控工序卡片及数控工艺检验卡片组成，其中工序目录和工艺装置明细表同原机械加工工艺规程。

本发明提供的一种过程控制的数控加工工艺卡片设计方法，包括如下步骤：

一、数控工艺规程封面设计

方案设计见图1，卡片封面内容包括零件特性、生产单位、工艺版次、产品代号、零部件图号、零部件名称及审签栏。卡片左上角明确了零件的特性：关键件或重要件或一般件及生产单位；右上角明确了工艺的版次号。该工艺封面的设计，使数控加工工艺特性、单位和版次更加直观和清晰，便于在工艺数据库中管理和查阅。

二、数控工序准备卡片设计

该工艺卡片属于新增设计方案，见图2。卡片表头包括生产单位、卡片名称、产品代号、零部件图号、零部件名称、工序号、工序名称、材料及硬度、设备名称及型号、夹具名称及型号、采用的冷却液；卡片的内容主要由序号、准备内容、辅量工具等栏组成；重点是准备内容的填写方法：

(1)设备状态确认

首先对数控加工设备的完好标识状态进行确认；其次对设备的各轴定位精度或重复定位精度、各轴直线度及主轴径向跳动等精度进行校验；最后确认设备使用的冷却液牌号、名称及浓度要求。

(2)刀具的确认

首先按照工艺路线制定加工刀具清单；然后针对重要加工尺寸的刀具通过对刀仪进行直径和长度尺寸的确认及补偿；最后对需要工艺保证的圆角或倒角等要求的刀具进行确认；并明确相关刀具允许加工零件的数量及刀具再确认时间间隔。

(3)检具或检测仪器的确认

首先确认校验设备采用的检具或仪器应完好，并在规定的鉴定周期内；其次确认检验零件采用的检具或仪器应完好，并在规定的鉴定周期内。

(4)零件状态确认

首先确认零件的批次管理号与工艺流程卡中的编号是否一致；其次确认零件各定位部位应无毛刺、磕碰和锈蚀等。

(5)夹具的确认

首先确认夹具是否处于完好状态；其次对夹具与设备连接部位及夹具与零件装夹部位进行清洁；校验夹具定位部位的技术要求，如平行度或直线度等；最后安装夹具在设备工作台上进行各方向的调整和精度找正。

(6)装夹零件并设置零点

按照工艺要求夹紧零件，测量x轴、y轴、z轴的机床坐标值x1、y1、z1，并通过计算确定数控加工零点x0、y0、z0值。

三、数控工序卡片设计

方案设计见图3，数控工序卡片表头包括生产单位、产品代号、零部件图号、零部件名称、工序号、工序名称、材料及硬度、设备名称及型号、夹具名称及代号、冷却液名称及型号、数控加工程序号。表中由工步号、工步内容、主轴转速、进给量、切削深度、组合工艺装置及辅量工具栏组成。填写加工工步内容时，每个加工工步与工艺参数、工艺装置一一对应，极大地提高了工艺的可操作性。特别是组合工艺装置栏的设计，更加符合数控加工刀具的刀柄、刀杆、刀片、拉钉等组合式刀具的填写，为工艺数据库的管理和查阅奠定了基础。

四、数控工艺检验卡片设计

方案设计见图4，数控工艺检验卡片表头包括由生产单位、产品代号、零部件图号、零部件名称、工序号、工序名称。表中由工步号、检验内容、检验率、工艺装置及设备组成。填写检验内容时，每个检验的数据与采用的检具或仪器一一对应，特别是检验率的设计，极大地提高了工艺的可检性，为有效判定产品质量提供了可靠的技术支持。

本发明所达到的有益效果：

本发明是根据企业数控加工情况及实践经验，设计了内容丰富、实用性强的数控加工工艺。特别是数控加工准备卡片和检验率的设计，进一步提高了数控加工工艺的可操作性和可检性，为有效保证数控加工质量具有积极的指导作用。

以上所述仅是本发明的优选实例方案，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应该视为本发明的保护范围。