关键词：数控加工；精度控制；影响因素；解决对策
对于社会发展而言，机械制造可以说是比较重要的一个行业，而为了较好提升机械制造的发展效果，从数控加工角度进行优化完善是比较核心的，这种数控加工方面的有效处理也就需要重点围绕着相应的精度进行严格把关，促使数控加工操作能够有效规避各类影响因素的干扰，最终提升其控制水平，确保产品的可靠性效果。
1数控加工过程中精度的影响因素分析
基于现阶段我国数控加工流程落实而言，其在精度方面存在的问题还是比较多的，这种精度不理想的问题受到了多个方面的干扰和威胁，这些影响因素的全面分析也就能够为后续的相关控制指明方向。具体分析，数控加工精度影响因素有以下几点：（1）数控机床设计存在问题。对于数控加工的有效落实而言，其对于数控机床的依赖性是比较高的，如果数控机床方面存在了较多的问题和缺陷，必然会导致其相应加工生产出现明显问题，相应的精度也会受到较为明显的干扰。在以往数控加工生产过程中，这种数控机床方面存在的问题和干扰可以说是比较突出的，也是最为常见的，因为数控机床生产企业不具备较高的技术能力，其机床设备在具体运行过程中也就很可能在稳定性以及可靠性方面出现问题，最终影响其制造精度效果。此外，在数控机床的后续生产应用中，因为其得不到较为理想的保养和维护，同样也有可能会出现较为明显的老化或者运行故障问题，对于加工精度的干扰同样也是比较突出的。（2）加工操作不当带来的问题。对于数控加工操作来看，其具体的加工操作不规范，同样也有可能会导致相应的数控加工精度不足，存在的问题也是比较突出的，这种加工操作方面的不规范现象在当前主要和加工操作人员存在着密切的联系。现阶段随着我国数控加工行业的不断发展，其自身的技术水平正在不断提升，相对应的也就必然会对于操作人员提出了更高的要求，但是在现阶段的数控加工生产过程中，因为其操作人员的综合素质不高，或者是专业能力不够，进而也就很可能会导致一些数控加工问题的出现，对于最终精度的影响也是比较突出的。（3）加工工件方面的影响。对于具体数控加工操作过程而言，因为加工工件不理想，同样也极有可能会导致一些问题和加工精确度不足缺陷的产生。这种加工工件方面的影响主要表现在两个层面，一是相应的加工工件在具体生产过程中容易产生较多的内应力，这种内应力也就很可能会导致其出现较为突出的变形现象，而变形也就导致其加工精度受损；另外一方面，在数控加工过程中，因为加工工件受热，其自身很可能会出现一些膨胀问题，这些膨胀问题的出现也会导致其加工精度受损，需要引起足够关注。
2数控加工过程中精度控制措施
为了较好保障数控加工能够具备较为理想的精度效果，首先应该较好解决上述存在的各类问题和缺陷，在此基础上，才能够借助于一些先进的技术手段进行不断优化改进，促使数控加工能够得到较好控制，其主要的精度控制措施有以下几点：（1）加强数控机床的严格管理。对于数控机床进行严格管理是较好提升其精度的基本条件所在，这种数控机床方面的严格管理首先需要保障其能够在投产前加强全方位的验收处理，确保数控机床能够具备理想的可应用效果，进而也就能够保障其在后续的应用过程中具备理想的作用价值效果；另外，还需要重点针对相应数控机床进行有序保养和检修，及时了解数控机床的运行状态，进而也就能够有助于发现其中可能存在的障碍隐患，并且随之进行及时调整，最终提升其加工精度水平。（2）规范操作人员的行为。对于数控加工操作人员而言，同样也需要重点加强规范化控制，并且重点加强对于这些操作人员的技能培训，促使其能够体现出较为理想的操作能力和综合素质，尤其是要重点保障其能够围绕着各类问题和缺陷进行及时调整和改进，最终也就能够保障相应操作的可靠性效果。随着当前数控加工行业的不断发展，相应操作人员也应该进行与时俱进的学习，逐步掌握最为先进的数控加工技术和理论，避免自身在后续操作过程中出现各类偏差问题。对于具体的数控加工操作而言，同样也需要重点加强全方位管控，及时了解其中可能存在的各类问题和缺陷，并且采取较为及时的措施予以及时纠正，保障加工工件能够具备较为理想的状态，最大程度规避不良问题产生。（3）合理运用数控加工实时监控系统。为了更好提升数控加工精度，还可以借助于实时监控系统进行处理，保障相应数控加工操作能够得到较为全方位的实时监管。这种实时监控系统还需要促使其表现出较为理想的自动化效果，进而也就能够针对可能存在加工精度问题的各个行为进行有效纠正，确保其整个加工流程都能够在监管下进行，对于存在精度问题的一些加工工件也能够予以有效规避弃用，确保数控加工的可靠性。（4）合理运用故障诊断系统。在数控加工生产过程中，有效借助于故障诊断系统进行处理也是比较有效的一个手段，其能够较好针对于数控加工机床生产过程中可能存在的各类故障问题进行有效发现和优化，进而也就能够较好保障相应故障信息得到及时反馈，并且能够采取最为及时的措施进行解决，避免其影响后续加工生产操作。这种故障诊断系统的运用应该尽可能促使其表现出较为理想的智能化效果，尽可能提升其诊断及时性和准确性。
3结束语
综上所述，对于现阶段我国机械制造行业的发展而言，如何有效提升数控加工精度已经成为了人们比较关心的一个话题，其需要针对当前存在的各类问题进行有效控制和纠正，并且借助于一些先进技术手段进行优化管控，切实提升精度控制效果。
参考文献
[1]梁方波.数控车削加工过程中直线尺寸精度控制[J].科技与创新,2016(04):75-76.
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[3]王红娜,赵树涛,谢沛清.数控机床加工精度控制[J].金属加工(冷加工),2015(07):70-72.
[4]连碧华.数控铣削机床孔加工工艺分析与精度控制[J].中国高新技术企业,2010(03):16-17.
【关键词】椭球；工艺；程序；走刀路线
椭球长半轴30mm，短半轴20mm。
一、加工工艺的分析
首先，分析零件图样是工艺准备中的首要工作，直接影响零件的编制及加工结果。分析零件图样上的尺寸公差要求，以确定控制其尺寸精度的加工工艺，如刀具的选择及切削用量的确定等。看图得出为椭球两配合，单件，材质为45#钢，技术要求：表面粗糙度均为1.6，现有毛坯规格？50mm，长130mm一件。加工工分析如下：（1）从已知条件去选择机床CKA6136/
6140均可，如现在以FANUC 0i mate数控系统为例，准备相应的刀具和加工程序。（2）有毛坯规格和配合件对同轴度不难看出，在加工过程中应尽量采取一次装夹全部完成的方法。这对装夹的要求较高，通过计算得出。（3）刀具的选用：刀号01，刀具名称90°外圆车刀，型号YG8 A320，数量1；刀号02，刀具名称切槽刀，刀宽3mm，数量1；刀号03，刀具名称切断刀，5*20mm，数量1；刀号07，刀具名称麻花钻及钻套，Ф12mm*50mm，Ф16mm*30mm，数量各1；刀号08，刀具名称中心钻及钻夹头，A3 Ф1～13mm，数量各1；刀号04，刀具名称内螺纹车刀，M20*1.5mm*30mm，数量1，刀号05，刀具名称外螺纹车刀，M20*1.5mm，数量1；刀号06，刀具名称内孔车刀，Ф16mm，数量1。（4）具体的加工步骤如下：第一，装夹毛坯伸出长度不低于98mm，夹紧并找正。先用08号刀具钻出中心孔，再用07号刀具预制Ф16mm，深度不小于22 mm的孔，达到技术要求。第二，分别对06，04，03号刀具零点设置在轴线和毛坯右端面的交点处，粗精加工内孔及内螺纹，达到技术要求。第三，用03号刀具切断并保证30mm的总长度。把切下的内孔工件①先放一边。第四，先用08号刀具钻出中心孔，再用07号刀具预制Ф12mm，深度40mm的孔，达到技术要求。分别对01，05，02，03号刀具零点设置在轴线和毛坯右端面的交点处，粗精加工外圆及外螺纹，达到技术要求。第五，把切下的内孔工件①配到外螺纹上，用01号刀具加工外轮廓至椭球一半即可，再去掉内孔部分的工件①。第六，用03号刀具切断并保证50mm的总长度外轮廓工件②先放一边。第七，再次使用08号刀具钻出中心孔，用07号刀具预制Ф16mm，深度不小于22mm的孔，并分别对06，04号刀具零点设置在轴线和毛坯右端面的交点处，粗精加工内孔及内螺纹，达到技术要求。把外轮廓工件②配到内螺纹上，用01号刀具加工外轮廓至椭球一半达到技术要求即可，再去掉外轮廓工件②。第八，最后把内孔工件①和外轮廓工件②打毛刺后装配完成即可。（5）编程计算及编写程序（在后面）。（6）程序校验及加工。
二、加工程序
（1）椭球程序。O0001；（程序名）T0101 M03 S1200；（调用1号刀1号刀补，主轴正转，每分钟1200转）G00 X52 Z2；（快速跑到循环起点）G71 U2 R0.5；（外圆粗车循环）G71 P1 Q2 U0.5 W0.05 F0.3；（外圆粗车循环）N1 G00 X0；G1 Z0 F0.1；#1=0；（起始角度）#2=90；（终点角度）#3=30；（长半轴）#4=20；（短半轴）WHILE[#1 LE #2]DO 1；（当起始角度小于等于终点角度时，执行1）#5=#3*COS[#1]；（任意一点X坐标值）#6=#4*SIN[#1]；（任意一点Z坐标值）G1 X #5 Z #6 F0.1；（直线插补）#1=#1+0.5；（布距0.5度）END 1；（结束语）N2 G1 X52；G70 P1 Q2；（精车循环）G00 X100 Z100；（换刀点）M05；（主轴停）M30；（结束语）。（2）外圆程序省略。
参 考 文 献
关键词：数控竞赛；加工；工艺结合
近些年来，我国的数控专业不断地发展和进步，随之而来的是在我国的各个省市和各种各样的职业学校中都不断地运用技能竞赛，通过技能竞赛的开展，学生们的专业知识不断提升，竞赛的成绩成为数控专业的一个重要的评价内容。之前竞赛内容相对比较单一，但是随着这项活动的不断发展，慢慢地转变成了多专业相互配合的整体发展方向，并且难度有所提升。优秀的加工工艺能够保证在竞赛中良好的工作效率，从而在竞赛中取得非常好的成绩。本文主要对数控技能大赛中提升自身能力的方式进行了阐述，通过对加工工艺的提升，在竞赛中提升自身的能力和技术水平。
一、数控技能大赛的竞赛目标与竞赛特点
1.竞赛目标
“普教有高考，职教有大赛。”在中职院校开展的技能竞赛实际是学校技能型人才培养能力的竞赛，数控技能竞赛的成绩一定程度上反映了学校在数控专业上对数控高技能型人才的培养水平，与数控专业建设有着密切联系。
2.竞赛特点
数控技能大赛是人员的竞赛。数控竞赛试题容量大，知识面广，时间少。对参赛人员的智能与技能有相当高的要求。
数控技能大赛是装备的竞赛。数控竞赛试题以先进的数控加工为理念，使用先进的加工设备、先进的加工刀具、先进的工量夹具、先进的自动编程软件等，对学校的硬件设备投入有相当高的要求。
数控技能大赛是方法的竞赛。数控技能竞赛试题一般以典型零件为基础，经过命题专家改进，非常强调选手正确编制零件加工工艺的能力、协调作战能力及对知识与技能灵活应用的能力。
二、完善数控竞赛和加工工艺的结合
1.加工工艺环节的相互配合与协作
数控铣床加工，是以普通铣床加工为基础，发展为以数字技术控制加工的过程，表现为编制程序控制加工的全过程，代替了普通铣床的原始手工控制。因而要求指导老师熟悉零件最佳加工工艺的制订，精通车工刀具的性能，熟悉各式工具使用制造及修磨，掌握各种形状的测量技巧，同时要求老师熟悉各种形状零件的程序编制，充分了解数控铣床加工性能及格式形状加工参数，熟练控制铣床，并具备一定的排除车床故障的能力，并善于分析出现废次品的原因，并有效控制，加以预防；训练过程中要设计操作记录卡片，及时矫正学生不规范的操作，做到每一动作都恰到好处，每一动作都不多余……如此繁杂的工作，需要培训小组全体成员目标清晰，相互信任，良好沟通，在意识上取得一致的认识，任何一方面出现沟通不到位或信息误解均可能造成整个训练成绩不理想。因此，平时就应注意培养学生的协作精神。高效的团队具备实现理想目标所必需的技术和能力，彼此间的相互配合与协作，已成为大赛取胜的先进武器。
2.整体轮廓，配合加工
初级的加工工艺通过一些专业知识配合完成之后，就需要相互之间的配合来进行工作，当加工的零件有了外部的形态之后，运用两个或者是多个零件对零件进行组合。在如今的竞赛当中，很多方面的题目都是关于将这些零件进行重新组合的，因此，通过对零件的曲线或者是整个结构来进行多个零件的组合是至关重要的内容。
3.疑难结构，放弃加工
在技能竞赛的加工工作进行当中，会遇到非常多的困难，这时候需要做的就是及时将一些极其困难的部分放弃，避免在赛程当中耽误所用的时间，当然如果这些困难的部分能够绕过去，建议必须放弃，选手可以把这段时间利用到加工其他的内容上面，获得另外的分值，如果一味地去追求这个困难的部分，那么不仅会浪费大量的时间，还会影响到其他部分的加工。
综上所述，在如今的数控技能相关的赛事当中，灵活并且积极地处理零件的加工工艺能够最大程度上帮助选手制订可用的加工方案和取得成绩的最佳建议，帮助选手在竞赛中发挥自己的才干和技能，取得更好的成绩。
参考文献：
[1]陈移新.GSK系统数控车加工工艺与技能训练[M].北京：人民邮电出版社，2009.
关键词:数控机床 加工工艺 分析
中图分类号:TG51 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(c)-0120-01
在科技超速发展的社会中,数控机床的各项技术也在突飞猛进的前进着,现代化的技术水平要求我们必须不断地随着社会的脚步发展,运用科学的理论与扎实的实际相结合起来,去对数控技术进行改进,使我国数控车削加工技术位于世界领先状态。数控车削加工工艺科学的分析是保障数控车削加工零件顺利完成的前提条件,分析的内容包括切削用量及确定零件的选择、设计工序及工步、优化并计算加工的轨迹、图纸的加工工艺分析、选择设计工具及夹具、加工工艺技术文件的编制。由此可见,数控加工工艺性分析是整个零件加工的方法和技术手段结合体。本文就数控车削加工工艺进行了具体的分析,并提出了科学合理的改进建议。
1 数控车削加工工艺具体的分析
1.1 零件图的具体分析
(1)数控车削工艺首先要考虑的就是零件图的合理性。主要在三方面进行分析,即零件图上的尺寸标注方法是否适和数控机床的加工要求、分析节点坐标的计算和分析被加工零件的精度与技术程度要求。
(2)零件图上的尺寸标注方法是否适和数控机床的加工要求,这决定了加工零件的合理性,同一基准下直接给出标注尺寸,可以使设计、工艺、测量的基准和编程原点统一起来。这样就可以避免不必要的麻烦,使各种编程计算得到简单化。
(3)分析节点坐标的计算,在对零件进行加工中包括手工编程与自动编程,在手工编程时要计算出每个节点坐标,在自动编程时则要定义所有几何元素。所以,在进行分析零件图时,要分析节点坐标的计算。
(4)分析被加工零件的精度与技术程度要求,想要选择出零件合理地加工方法、装夹方式及切削用量等等,必须分析出零件具体尺寸加上高超的技术水平。充分考虑各种可能性,做好假如达不到预想效果时的补救措施,在既定目标下完成好各个环节,并及时根据实际情况变换切削速度,任何情况下都要保证工作质量,事实就是,不掩盖事实。
1.2 分析加工中如何选择夹具与刀具
装夹的最低次数是提高加工效率的表现,同时要确保精准的加工质量。零件本身的外圆柱面是轴类零件的定位基准,套类零件则是内孔为基准,合理选择夹具非常重要;刀具选择也有技巧可循,寿命越长的刀具越能承受越多的切削用量,直径越大的刀具寿命越长。尖形、圆弧形和成型车刀是最常用的刀具。
1.3 工序的科学划分
(1)保持精度原则和提高生产效率原则是数控机床加工时的两种划分原则。保持精度也就是工序要尽量集中,粗、细在完成过程中应该分开进行,这样就会降低热及切削刀变形对工件的位置、尺寸精度等得影响,保证工件的形状要求;提高生产效率的原则,也就是在操作过程中提高成功率,减少换刀次数,节省时间,也应该减少空行程。
(2)加工顺序遵循先粗后精、先近后远、内外交叉和基面先行的原则。提高加工精度是要逐步完成的,切削条件的改善至关重要。
2 数控车削加工工艺现存的问题
(1)数控加工操作人员的理论水平受限,从事多年的数控车削加工人员积累了丰富的实践经验,但目前科技及各方面的飞速发展,操作者的理论知识水平并没有完全适应整个社会的发展水平。因此,导致了一些新技术没能及时的运用到实践中去,这样也就是阻碍了我国整个数控领域的发展水平。
(2)数控企业的投资相对不足影响加工工艺的发展,在我国很多数控加工企业为了得到更多的利润,投入的就相对不足,工量具的设备不足也导致了在实际操作中的障碍出现,在加工的工程中出现问题零件,没有合适的工具而不能及时的补救零件,降低了工作的效率。
3 具体的改进措施
(1)企业加大对现有技术人员的培训力度,制定出具体的进修计划,大力培养在职技术人员的理论水平,从而提高工作效率;同时积极引进高学历技术人员,通过他们先进的理念及时的对现有的数控车削加工工艺进行科学的分析调整,使数控车削加工工艺适应社会的发展状态,不落后于其他企业或国家。
(2)企业高管要把眼光放远,加大投资力度,保证企业的顺利发展。只要坚持原则,投入越多回报越大,这是一个正常的发展规律,运用科学、先进的理论进行数控车削的加工工艺分析,与实际的操作结合起来,肯定会为企业带来更多的效益。
4 结语
数控车削加工工艺作为数控机床这种高效率设备的必要条件,其科学合理的程度显得尤为重要,分析这种加工工艺必须具备高素质的头脑,掌握数控机床的操作技巧、特点及性能,在编程前也要进行详细的分析,制定科学合理的加工工艺,这样就会把数控机床的高性能、高自动化和高精度的特点发挥出来,使最合理的加工方案得到最丰厚的回报,为企业带来巨大的效益,为国家创造更大的价值。
参考文献
[1] 康战,聂凤明,刘劲松,等.单点金刚石精密数控车削加工技术及发展前景分析[J].光学技术,2010,2.
[关键词]数控车床 车削加工工艺 工艺分析
[中图分类号]G71 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0359-01
数控车床又称为CNC车床，即计算机数字控制车床，是目前国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床，约占数控机床总数的25%。数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。
数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控车床是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占有非常重要的位置，几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。
数控车削是数控加工中用得最多的加工方法之一。数控车床上能完成内外回转体表面的车削、钻孔、镗孔、铰孔、切槽、车螺纹和攻螺纹等加工操作。制定零件的车削加工顺序一般遵循下列原则：先粗后精、先近后远、内外交叉、基面先行。划分加工工序应遵循保持精度原则和提高生产效率原则。数控车床适合加工的零件类型有：轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件、精度要求高的回转体零件、带特殊螺纹的回转体零件。
数控车削加工零件的工艺性分析从以下几个方面人手：零件图的分析（包括零件的尺寸标注方法、几何要素、精度及技术要求的分析），结构工艺性分析以及零件安装方式的选择（力求设计、工艺与编程计算得基准统一，尽量减少装夹次数在一次装夹后完成所有表面的加工）。本文侧重从以下几个方面谈谈数控车床加工工艺的问题：
一、图样分析
零件图分析是制定数控车削工艺的首要任务。主要进行尺寸标注方法分析、轮廓几何要素分析以及精度和技术要求分析。此外还应分析零件结构和加工要求的合理性，选择工艺基准。
1、选择基准
零件图上的尺寸标注方法应适应数控车床的加工特点，以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程，又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。
2、节点坐标计算
在手工编程时，要计算每个节点坐标。在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义。
3、精度和技术要求分析
对被加工零件的精度和技术进行分析，是零件工艺性分析的重要内容，只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基础上，才能正确合理地选择加工方法、装夹方式、刀具及切削用量等。
二、工序工步设计
l、工序划分：
在数控车床上加工零件，常用的工序的划分原则有两种。
（1）保持精度原则。工序一般要求尽可能地集中，粗、精加工通常会在一次装夹中全部完成。为减少热变形和切削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响，则应将粗、精加工分开进行。
（2）提高生产效率原则。为减少换刀次数，节省换刀时间，提高生产效率，应将需要用同一把刀加工的加工部位都完成后，再换另一把刀来加工其他部位，同时应尽量减少空行程。
2、确定加工顺序
制定加工顺序一般遵循下列原则：
（1）先粗后精。按照粗车半精车精车的顺序进行，逐步提高加工精度。
（2）先近后远。离对刀点近的部位先加工，离对刀点远的部位后加工，以便缩短刀具移动距离，减少空行程时间。此外，先近后远车削还有利于保持坯件或半成品的刚性，改善其切削条件。
（3）内外交叉。对既有内表面又有外表面需加工的零件，应先进行内外表面的粗加工，后进行内外表面的精加工。
（4）基面先行。用作精基准的表面应优先加工出来，定位基准的表面越精确，装夹误差越小。
三、刀量具
1、工件的装夹与定位
数控车削加工中尽可能做到一次装夹后能加工出全部或大部分代加工表面，尽量减少装夹次数，以提高加工效率、保证加工精度。对于轴类零件，通常以零件自身的外圆柱面作定位基准；对于套类零件，则以内孔为定位基准。数控车床夹具除了使用通用的三个自动定心卡盘、四爪卡盘、液压、电动及气动夹具外，还有多种通用性较好的专用夹具。实际操作时应合理选择。
2、刀具选择
刀具的使用寿命除与刀具材料相关外，还与刀具的直径有很大的关系。刀具直径越大，能承受的切削用量也越大。所以在零件形状允许的情况下，采用尽可能大的刀具直径是延长刀具寿命，提高生产率的有效措施。数控车削常用的刀具一般分为3类。即尖形车刀、圆弧形车刀和成型车刀。
四、切削用量
数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主轴转速S（或切削速度u）及进给速度F（或进给量f）。
切削用量的选择原则，合理选用切削用量对提高数控车床的加工质量至关重要。确定数控车床的切削用量时一定要根据机床说明书中规定的要求，以及刀具的耐用度去选择，也可结合实际经验采用类比法来确定。一般的选择原则是：粗车时，首先考虑在机床刚度允许的情况下选择尽可能大的背吃刀量ap；其次选择较大的进给量f；最后再根据刀具允许的寿命确定一个合适的切削速度v。增大背吃刀量可减少走刀次数，提高加工效率，增大进给量有利于断屑。精车时，应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高加工效率，因此宜选用较小的背吃刀量和进给量，尽可能地提高加工速度。主轴转速s（r/min）可根据切削速度u（mm/min）由公式S=u 1000/πD（D为工件或刀/具直径mm）计算得出，也可以查表或根据实践经验确定。
数控机床作为一种高效率的设备，欲充分发挥其商性能、高精度和高自动化的特点，除了必须掌握机床的性能、特点及操作方法外，还应在编程前进行详细的工艺分析和确定合理的加工工艺，以得到最优的加工方案。
参考文献
[1]陈建环，数控车削编程加工实训[M]，机械工业出版社，2011.04.01
【关键词】数控机床；车削加工工艺
数控车削加工工艺主要是指在零件加工中所需的技术和方法，如何保证零件加工的精度，加工工艺的选择十分重要，而且这也关系到程度的编制是否正确，因此要在掌握数控车床一般规律的基础上，制定数控车削加工工艺。主要包括对于零件加工主要内容的确定，对零件加工的步骤进行分析，对刀具的路线的确定，加工程序的编写与确定等等很多内容，每个步骤都十分重要，密切关系着零件加工的精度和准度。
在很多机床操作工人理论水平和实际操作经验欠缺的情况下，经常对数控车削加工工艺的确定出现不合理的地方，笔者认为，数控车削加工工艺的确定的步骤应为：选择并确定零件的数控车削加工内容；对零件图纸进行数控车削加工工艺分析；工序、工步的设计；工具、夹具的选择和调整设计；加工轨迹的计算和优化；数控车削加工程序的编写、校验与修改；首件试加工与现场问题的处理；编制数控加工工艺技术文件。以上是笔者通过多年的经验总结出的加工工艺确定的步骤，下面将对其中几部分进行说明。
1 对零件进行准确了解
对零件进行准确了解的主要方法是准确对零件图进行分析。零件图分析是确定数控车削加工工艺的基础。主要进行尺寸标注方法分析、轮廓几何要素分析以及精度和技术要求分析。此外还应分析零件结构和加工要求的合理性，选择工艺基准。
1.1 尺寸标注方法分析
零件图上的尺寸标注方法应适应数控车床的加工特点，以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程，又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。如果零件图上各方向的尺寸没有统一的设计基准，可考虑在不影响零件精度的前提下选择统一的工艺基准。计算转化各尺寸，以简化编程计算。
1.2 轮廓几何要素分析
在手工编程时，要计算每个节点坐标。在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义。因此在零件图分析时，要分析几何元素的给定条件是否充分。
1.3 精度和技术要求分析
对被加工零件的精度和技术进行分析，是零件工艺性分析的重要内容，只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基础上，才能正确合理地选择加工方法、装夹方式、刀具及切削用量等。其主要内容包括：分析精度及各项技术要求是否齐全、是否合理；分析本工序的数控车削加工精度能否达到图纸要求，若达不到，允许采取其他加工方式弥补时，应给后续工序留有余量；对图纸上有位置精度要求的表面，应保证在一次装夹下完成；对表面粗糙度要求较高的表面，应采用恒线速度切削（注意：在车削端面时，应限制主轴最高转速）。
2 夹具和刀具的选择
在进行夹具和刀具的选择时一定要根据不同情况选择不同的夹具和刀具，当然也要了解各种夹具和刀具的具体特点。
2.1 工件的装夹与定位
数控车削加工中尽可能做到一次装夹后能加工出全部或大部分代加工表面，尽量减少装夹次数，以提高加工效率、保证加工精度。对于轴类零件，通常以零件自身的外圆柱面作定位基准；对于套类零件，则以内孔为定位基准。数控车床夹具除了使用通用的三爪自动定心卡盘、四爪卡盘、液压、电动及气动夹具外，还有多种通用性较好的专用夹具。实际操作时应合理选择。
2.2 刀具选择
刀具的使用寿命除与刀具材料相关外，还与刀具的直径有很大的关系。刀具直径越大，能承受的切削用量也越大。所以在零件形状允许的情况下，采用尽可能大的刀具直径是延长刀具寿命，提高生产率的有效措施。数控车削常用的刀具一般分为3类。即尖形车刀、圆弧形车刀和成型车刀。
2.2.1 尖形车刀。以直线形切削刃为特征的车刀一般称为尖形车刀。其刀尖由直线性的主、副切削刃构成，如外圆偏刀、端面车刀等。这类车刀加工零件时，零件的轮廓形状主要由一个独立的刀尖或一条直线形主切削刃位移后得到。
2.2.2 圆弧形车刀。除可车削内外圆表面外，特别适宜于车削各种光滑连接的成型面。其特征为：构成主切削刃的刀刃形状为一圆度误差或线轮廓误差很小的圆弧，该圆弧刃的每一点都是圆弧形车刀的刀尖，因此刀位点不在圆弧上，而在该圆弧的圆心上。
2.2.3 成型车刀。即所加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。数控车削加工中，常用的成型车刀有小半径圆弧车刀、车槽刀和螺纹车刀等。为了减少换刀时间和方便对刀，便于实现机械加工的标准化。数控车削加工中，应尽量采用机夹可转位式车刀。
3 工序、工步的设计
3.1 工序划分的原则
在数控车床上加工零件，常用的工序的划分原则有两种。
3.1.1 保持精度原则。工序一般要求尽可能地集中，粗、精加工通常会在一次装夹中全部完成。为减少热变形和切削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响，则应将粗、精加工分开进行。
3.1.2 提高生产效率原则。为减少换刀次数，节省换刀时间，提高生产效率，应将需要用同一把刀加工的加工部位都完成后，再换另一把刀来加工其他部位，同时应尽量减少空行程。
3.2 工步的确定
在数控车削加工工艺中有一句工步确定的方法，即先粗后精、先近后远、刀具集中、基面先行。以下将对各个步骤进行解释说明。
3.2.1 先粗后精。按照粗车半精车精车的顺序进行，逐步提高加工精度。即首先进行粗加工，接着再进行半精加工和精加工。
3.2.2 先近后远。这是按加工部位相对于换刀点的距离大小而言的。
3.2.3 刀具集中。即用一把刀加工完相应各部位，再换另一把刀，加工相应的其它部位，以减少空行程和换刀次数及换刀时间。
3.2.4 基面先行。用作精基准的表面应优先加工出来，定位基准的表面越精确，装夹误差越小。
4 切削用量选择
数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主轴转速S（或切削速度u）及进给速度F（或进给量f）。
切削用量的选择原则，合理选用切削用量对提高数控车床的加工质量至关重要。确定数控车床的切削用量时一定要根据机床说明书中规定的要求，以及刀具的耐用度去选择，也可结合实际经验采用类比法来确定。一般的选择原则是：粗车时，首先考虑在机床刚度允许的情况下选择尽可能大的背吃刀量ap；其次选择较大的进给量f；最后再根据刀具允许的寿命确定一个合适的切削速度u。增大背吃刀量可减少走刀次数，提高加工效率，增大进给量有利于断屑。精车时，应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高加工效率，因此宜选用较小的背吃刀量和进给量，尽可能地提高加工速度。主轴转速S（r／min）可根据切削速度u（mm／min）由公式S=u 1000／nD（D为工件或刀／具直径mm）计算得出，也可以查表或根据实践经验确定。
NXCAM是UG软件的计算机辅助制造模块，其功能强大，可以实现对复杂零件和特殊零件的加工，此编程工具易于使用。NXCAM已成为现代相关企业和工程师的首选[1]。进入NX8.0CAM模块，初始化加工环境，先建立型腔三维模型与毛坯，根据前述的工艺分析进行刀具组的创建，按NX/CAM的通用过程创建几何体，定义加工坐标系（根据装夹进行安全平面的设置）；为后续的刀轨能实现3D动态模拟，在这里同时也进行了部件与毛坏的定义。由不同的加工要求，分别设置相应的加工方法。
1.1创建上表面3D平面铣工序平面铣（planarmilling）主要用于平面轮廓、平面区域或平面孤岛的一种铣削方式。它通过逐层切削工件来创建刀具路径，可用于零件的粗、精加工[2]。
1.1.1创建上表面粗加工平面铣工序通过单击工具条上的图标，在出现的“创建工序”对话框中选【类型】为【mill_planar】，【子类型】为【FACE-MILLING】，并按加工方案选用刀具与加工方法，点击“确定”，在出现的【面铣】对话框中以“曲线/边”模式选择毛坯上表面的4条边完成边界几何体的设置，在【机床控制】下分别进行“开始刀轨事件”和“结束刀轨事件”的相应设置。同时设【切削方式】为（往复走刀），行距为刀具直径的75%，按工艺安排表中的参数分别进行“进给率和速度”等参数设置，然后点击“生成刀具轨迹”图标，生成刀轨，完成上表面的粗加工工序的创建。
1.1.2创建上表面精加工工序与上述创建上表面的粗加工工序方法类似进行设置，但要选用不同的刀具和加工方法，同时要在“进给率与速度”中将“主轴转速”更改为2,000。由于是精加工，在刀轨设置时将行距优化为刀具直径的50%，得到的精加工型腔上表面刀轨如图2所示。
1.2创建4个侧面3D平面铣工序4个侧面的加工没有分粗、精加工，而是一步到位。选【类型】为【mill_planar】，【子类型】为【PLANAR-MILL】，其余如同上表面加工工序方法类似设置，以【曲线/边】模式定义部件与毛坯边界，以“指定底面”进行加工底面设置。在“切削层”对话框中设置“每刀深度”为4，与前述方法类似，分别完成“进给率和速度”与“机床控制”栏下的相应设置与刀轨设置，然后点击“生成刀具轨迹”图标，生成刀轨如图3所示。
1.3型腔的内腔加工型腔的内腔是成型塑件产品的工作面，表面质量要求较高，在这里采用型腔铣开粗、固定轴轮廓铣半精加工、区域铣精加工3步完成其加工。
1.3.1创建内腔的型腔铣粗加工工序型腔铣主要用于加工型腔或型芯，属多层切削，可以加工侧壁与底面不垂直的工件[3]。通过【插入】/【工序】,在“创建工序”对话框中选类型为“mill_contour”，“子类型”为“”，由加工工艺方案选用相应的刀具、加工方法、“进给率和速度”等参数设置。驱动方法对刀轨的影响较大，在UG软件中对数控加工提供了多种类型的驱动方法，驱动方法的选择与被加工零件表面的形状及其复杂程度有关，本型腔铣粗加工以“边界”驱动方式[4]。选择好切削区域，生成刀轨，如图4所示。
1.3.2创建内腔的固定轴轮廓铣半精加工工序固定轴轮廓铣是三坐标联动加工，主要用来加工自由曲面等特征，如模具等，刀具沿复杂曲面轮廓运动，适用于半精加工与精加工。在“mill_contour”类型下选子类型“FIXED-CONTOUR”，进入“固定轴轮廓铣”，选“边界”驱动。边界驱动方式可指定以边界或环路来定义切削区域，其刀具路径沿着复杂的曲面轮廓而产生。点图标工具，选内腔边缘为“驱动几何体”。与前述方法类似，分别完成“进给率和速度”（“主轴转速”输15,000转/min）“、机床控制”栏及刀轨的相应设置，然后点击“生成刀具轨迹”图标，生成刀轨如图5所示。根据加工的弧面形状，选用球刀进行半精加工，主轴转速达6,000转/min，从模拟仿真的结果来看，得到的刀轨较优。
1.3.3创建内腔轮廓曲面区域铣精加工工序轮廓铣是三坐标联动加工，常用于精加工，主要用来加工模具的自由曲面等特征[5]。模具型腔的内腔表面的精加工采用曲面区域铣，类型为MILL-CONTOUR，子类型为“CONTOUR_AREA”，刀具为B5球头铣刀。在“驱动设置”中将“切削模式”设置为“跟随周边”。由于是精加工，将“步距”设为刀具平直百分比的30%，部件的内公差及外公差均设为O。选内腔所有曲面为切削区域，并与前述方法类似，分别完成“进给率和速度”（“主轴转速”输20,000转/min）“、机床控制”栏及刀轨的相应设置，然后点击“生成刀具轨迹”图标，生成刀轨如图6所示。
1.3.4创建型腔的孔系加工工序为保证孔系定位精度，先对所有孔统一安排了一道中心钻工序。在“创建刀具”对话框通过改变“类型”为“DRILL”，“子类型”选择“SPOTDRILLINGTOOL”，创建中心钻刀。进入“定心钻”对话框后进行循环类型的设置、各孔的选择及各循环参数的设置，然后生成所有孔的中心钻刀轨，如图7所示。同理，完成其余所有孔的钻削加工刀轨生成与动态仿真验证。进行所有工序的刀轨生成，如图8所示，动态仿真验证如图9所示。
1.4后处理作为NXCAM模块中的一个重要组成部分，后置处理的主要任务是将NXCAM软件生成的加工刀位轨迹源文件转成数控机床可接受的代码（NC）文件[6]。型腔产品的加工刀轨生成后通过3D模拟，验证其不存在打刀、过切等情况，并且刀轨路径是较优化的，则可以点，进行后置处理，生成数控加工程序单，得到可用于实际生产的程序。
2结束语
关键词：数控加工工艺 传统加工工艺 加工工艺研究
中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）002-070-02
在科技飞速发展的今天，机械加工只有追求高效率、高精度的智能化和绿色化才能适应社会的发展，只有对传统加工工艺的再革新和再继承才能找到现代化制造业的出路，这样才能提高零件的加工精度和表面质量，大大提高厂加工效率和质量，满足了机械行、止品种多、批量大、投资少的要求。本文从数控加工工艺与传统加工工艺的概念、历史背景、工艺特点、工艺结合等方面做简要阐述，以供参考。
1 数控加工工艺和传统加工工艺
1.1 传统加工工艺
传统加工工艺是人类经过长期生活、生产的实践累积下的经验和技术，是代代相传的加工工艺。目前，我国的机械制造技术大多数采用传统制造技术，其典型特征是从自然界获取资源，经提炼处理后成为各种工程材料。传统加工工艺通常的程序是从加工起步进入测量环节最后到再加工的一个模式，其加工工艺在某种程度上有一定的随意性，且和人员的经验有很大的关系。
另外，传统加工工艺在现代化的工厂很难适应批量的作业方式，很难形成规模以及自动化程度也不是很高。最主要的是在产品使用过程中废气，废物、噪声等污染问题仍然是破坏环境的主要因素。还有让制造商头疼的是传统加工设备及其部件一旦损坏就成为了废弃物，无法回收，不仅造成资源的浪费还有可能造成废弃物的污染，给环境和周边居民的生活带来困扰和危害。
1.2 数控加工工艺
数控加工工艺是一门应用技术，它是伴随着数控机床的产生而产生。它的工艺来源于传统的加工工艺，而高于传统的加工工艺。这里所说的源于传统加工工艺是指将传统的加工工艺、计算机数控技术、计算机辅助设计和辅助制造技术有机地结合在一起；这里所说的“高于”主要是指这门技术研究的对象与数控设备息息相关的数控装置、控制系统、数控程序及编制方法。
数控加工工艺在走向生产线要经过一个复杂、严谨、科学、合理的过程，要将数控加工工艺有条理且科学的设计在数控编程中才能有一个高效率、高水准的数控程序，也才能算得上一项完美的工艺流程。（1）在生产零部件或者产品时，要给编程员提供设计图纸及相关技术文件以供数控加工工艺的分析，对加工方法做出正确的规划设计。（2）选择数控机床的类型和规格，不同类型的数控机床有着不同的用途，在选用数控机床之前应对其类型、规格、性能、特点、用途和应用范围有所了解，才能选择最适合加工零件的数控机床。（3）确定加工坐标系、选择夹具及其辅助工具、选择刀具和刀具装夹系统，规划数控加工方案和工艺路线，划分加工区域、设计数控加工工序内容，编写数控程序，进行数控程序调试和实际加工验证。（4）做好对参加数控加工工艺流程上的所有文件做好备份，做到文件的完善、固化以及安全的存档。
由此可见，我们对于数控编程可以这样理解：从零部件的设计图为起点到数控加工程序编制完成的过程，整个过程要经过科学的论证、合理的设计以及严谨的态度。
数控加工工艺的内容主要有这几方面：（1）确定数控加工工艺的工序，认真选择参加数控加工当中所需的各种规格型号的零部件；（2）很明确数控加工的方案并制定出加工工序衔接、工序的划分、切削走刀等路线；（3）对刀点、换刀点等工序的调整；（4）分配数控加工工艺的容差；（5）对数控加工工艺的工艺性的一系列指令做好调整和安排。
2 数控加工工艺特点
（1）数控加工工艺的一个典型特征是将普通加工工艺完全融入数控加工工艺中，数控加工工艺是数控编程的基础，高质量的数控加工程序，源于周密、细致的技术可行性分析、总体工艺规划和数控加工工艺设计；数控加工工艺要考虑加工零件的工艺性，加工零件的定位基准和装夹方式，也要选择刀具，制定工艺路线、切削方法及工艺参数等，从这里也可以看出数控加工工艺的复杂性，以及工艺的多样化。比如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及加工路线的确定等问题，和普通机床的加工工艺相比较这是绝对不能忽略的。数控加工工艺对于各种机械的零部件有很强的实用性，可以做到连续且高效的加工，对于复杂的几何形面有很强的技艺制造，它的制造工艺精度高，控制方便。
（2）数控加工工艺在走向生产线之前，必须经过反复的论证以及实践测试，而且加工过程的每一细节都必须预先确定，因为数控加工的自动化程度比一般的加工工艺较高，出于对加工的产品的技术保障、安全要求和质量把控的考虑，必须经过实践的检验才能指导生产活动。数控加工工艺是利用数字化的控制手段可以加工复杂的曲面，有一定的难度，而加工过程是由计算机控制，所以零部件的互换性强，更主要的是加工的速度相应加快了，提高了生产效率。
（3）数控加工工艺还有一个显著的特点就是要一步到位且有次序性，前面也提到数控加工工艺是一项复杂性很高的工艺，走入生产线一旦发生编程数据错误就会影响整个生产工艺，而且它适应能力较差。所以就要求数控加工工艺从数控编程开始到进入生产线的每一步都要谨慎而严密，都要体现出条理性和高精确度。
（4）数控加工工艺在经过反复的理论论证、实验调试验证以及在生产线上可以节省生产时间和成本、提高生产效率和质量方面被验证后就可以作为模板，整个过程是一个不断修改和不断完善的过程，在这个过程中逐步标准化、系列化。
（5）降低劳动强度。这是人本主义角度来考虑的。数控加工工艺对工件的加工是按事先编好的程序自动完成的，工件加工过程中不需要人的干预，这就解放了很大一部分劳动力，这对特种作业的操作者来说更有优势，使操作者的劳动强度与紧张程度大为减轻。
（6）集合性很强。这一点体现在数控加工工艺把传统加工工艺的许多工序给聚集和结合起来了，减少了生产零部件的专用夹具，进而使得零部件的装夹次数和周转时间在很大程度上缩减。减少加工生产时间也就意味着提高了生产效率，也就节省了生产成本。
3 数控加工工艺与传统加工工艺的结合
数控加工工艺比传统的加工工艺自动化程度高，而且实施的步骤也很具体且严谨。但是目前很多客户主要受到传统的机床加工工艺的影响，在加工程序的编制中受到使用循环程序的影响或是约束，在加工同一零件的部位时，往往采用单一的固定的主轴转速和进给量进行编程加工，从而会造成一些生产效率的降低以及零部件不达标的状况发生。这里并不是说要摒弃传统加工工艺，而是要结合起来应用。
那些对精度要求不是很高、结构简单而且还不是批量生产的零部件采用传统加工工艺较好，因为采用数控加工工艺优势体现的不明显，所以说在机械制造业繁荣发展的新机遇下，要努力将数控加工工艺和传统的加工工艺很好的结合起来，更好的为多元化的装备制造业和现代化的工业生产制造服务。
4 总结
数控加工工艺的技术应用和发展可谓是一个“中国制造”走向“中国创造”时代的必然趋势，而传统加工工艺为数控加工工艺的发展奠定了良好的基础，提供了优秀的技术经验，可以说，数控加工工艺的工序把传统加工工艺的工序给集合起来了。可以与数控加工工艺优势互补，取长补短。总之，在实际机械加工中数控加工并不是万能的，只有在实践当中把二者的优势和缺点认真分析研究，充分发挥它们的加工效率，寻求工艺上的合理、科学衔接，把数控加工工艺和传统加工工艺有机的结合起来，才能充分发挥两种工艺的优越性，做到技术创新。
参考文献：
[1] 田春霞.数控加工技术（数控技术应用专业）（第2版）[M].北京：机械工业出版社，2011.
[2] 陈明，袁人炜.高速切削过程切削条件优化研究最新动态[J].机械设计与研究，2011（3）：61-67.
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