探討數控車工編程加工工藝設計技巧

姜天根

摘 要：數控車工編程加工工藝與普通機床的加工工藝具有較大差別，對于數控機床來說，他的加工工藝結構更復雜，要求更高，在規程方面也具有很大的差別，所以對相關工作人員的要求也更高，在編程人員方面，要求其全面了解數控機床的特點、性能以及運行方式等，本文就主要對數控車工編程加工工藝設計的技巧進行了分析。

關鍵詞：數控機床;數控車工編程;工藝設計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.24.019

隨著等各種編程軟件的不斷更新和普及，尤其是UG、PowerMill、MasterCAM、制造工程師等軟件的問世，使得現有的數控加工零件變得越來越簡單，為了完整順利地處理零件，就需要在各個環節嚴格把關，在編程之前執行加工零件的過程分析，工藝計劃的制定，正確刀具的選擇，切削用量的確定等，在編程問題，流程計劃上必須考慮到所有方面，數控車工加工工藝與普通機床相比具有數控加工過程的內容更加復雜，數控車床加工程序的編程在工藝上比普通車床考慮的因素更多，數控加工的工作效率更高，只需要人力的少量參與，更能節約成本等特點。

1 數控車床加工技術的內容和需要注意的問題

首先需要根據加工的機床選擇合適的零件，再根據待加工零件的需要在合適車床上選擇合適的零件加工位置，并確定加工內容和工序畫出草圖，在設計中避免出現一切不合理的問題;其次是分析待加工零件的圖紙，明確加工內容，將加工任務按照側重點劃分，制定加工路徑和走刀路線，防止在加工過程中出現掌控不當，走線偏離造成的損失;第三步是考慮修改加工過程，對圖紙內容嚴格考察，不能疏忽每一個細節，不合理的地方要及時改正以便于完成加工;最后根據實際情況在數控機床上處理一些加工指令，不能僅憑經驗，而是需要根據實際情況來處理。

2 加工過程

數控機床的加工涉及到機械自動化的操作，在對加工對象進行加工時容易出現許多復雜的問題，在加工時需要根據零件的位置、質量、數量等特性來進行分類處理，具體問題具體分析，在保證效率，達到質量要求的基礎上做到節約成本，其加工過程的具體內容有：

2.1 確定加工內容

首先要確定工件加工內容、輪廓和尺寸等內容，確定要在機床上完成的過程的內容，在這一步中要注意優選不能在普通機床上處理的內容，優選普通機床難以加工且質量難以保證的內容，如果在普通機床的加工效率低，工人的工作強度大，那么可以選擇在數控機床上加工，此外還要確定工件加工前的零件狀態是什么，包括零件材料是模制件還是棒材，以及零件的形狀和尺寸等等。

2.2 確定走刀路線

數控機床整個工作的基礎就是走刀路線，包括路徑的切入以及切入，整個走刀路線是從刀具的運動點算起的，直至結束點。在指定走刀路線中需要注意，走到路徑要最短，空刀時間要最短，并且不能夠以犧牲產品質量為代價來實現走到路線最短，減少對道具的浪費和磨損，其次要注意刀具的切入和切出，在整個數控加工切削過程中是十分容易對工件表面造成磨損，會留下痕跡，在選擇加工后的路線上，需要變形不嚴重的路線，這種路線的質量才最可靠。

2.3 選擇附件和夾緊方法

由于要確定工件在機床坐標系中的位置，所以機床必須首先確保機床坐標系中工件坐標的正確定位，一般情況下數控車床使用自定心三爪卡盤來夾持工件，也可以用尾座尖端支撐工件，由于數控車床的主軸轉速非常高，因此通常使用夾具來便于夾緊工件，在選擇夾具時需要考慮性能，不同的車床要有不同的選擇，例如運轉速度高的車床就需要選擇液壓高速動力卡盤，或者軟爪，軟爪的曲面問題由操作員隨機控制，以達到理想的夾緊精度，并且可以通過調節油缸壓力，改變卡盤的夾緊力，以滿足夾緊各種薄壁或易于變形的部件的特殊需要，此外，還需要注意當零件處理少量時可以嘗試使用組合夾具或通用夾具、夾具的敞開度、夾具定位和夾緊機構部件在加工過程中不得影響加工過程、不能影響走刀路線、搬運和卸載零件必須切實可靠，以減少準備時間等。

2.4 確定切削量和進給量

數控編程時，需要確定每個過程的切削量，在選擇切削量時，必須考慮影響切削的各種因素，正確選擇切削條件，合理確定切削量，從而有效提高切削質量和產量。一般情況下影響切削條件的因素包括機床、刀具、工件剛度，切削速度和深度以及工件精度、粗糙度、使用壽命，切削液類型，冷卻方法、工件數量，機床的壽命等等，其中切削速度和深度是主要因素，直接影響切削效率，如果切削速度太低，切削時間將延長，刀具將不再執行其功能，如果切割速度太快，切割時間可能會縮短，但工具可能會產生高熱量并影響其使用壽命。

3 數控加工需要遵循的原則

3.1 先整體后精細

為了提高生產效率并確保零件精加工質量，必須在切削過程中組織粗加工，去掉精加工的大量加工余量，粗加工完成產品的框架，在進行半精加工，這一步必須換刀，組織半精加工是在粗加工后剩余量的均勻性不能滿足精加工要求時，將半精加工組織為過渡工藝，為精加工的工作做鋪墊，使精加工余量小而均勻。

3.2 做好定位

在數控加工時要做好定位，先近后遠地進行加工，這里的遠和近是基于工件退刀點的距離來劃分的，在正常情況下，特別是在粗加工期間，通常先處理刀點附近的工件，遠離刀點的工件后進行加工，以減小行程距離后行程時間，對于車削加工，還有利于保持原始或半成品部件的剛度并改善切削條件。

3.3 先里后外

對于需要加工內部和外表面的部件，需要按照先里后外的順序，減少障礙，避免出現難以控制內表面的尺寸和形狀、工件剛性差，刀尖的耐久性低等現象。

4 結束語

數控車床加工程序的編程雖然比一般普通機床復雜，但是數控加工的工作效率更高，能夠最大限度的減少勞動強度，更能節約成本，所以在進行數控加工時，需要不斷總結經驗，提高工藝水平，提升工件加工質量和效率。

參考文獻：

[1]趙藝兵.數控車床加工工藝分析與設計[J].機械設計與制造工程， 2007，36（06）：39-41.

[2]宋莉莉.數控車床車削加工工藝過程分析及編程[J].河北工業大學學報（社會科學版），2006，21（02）：50-55.

[3]徐江濤.數控車工編程加工工藝設計技巧[J].科技創新與應用， 2017（16）：131.