时间：2023-05-30 09:39:12
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇数控加工工艺，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
薄壁零件的高效精密的数控加工技术是当代高新技术产业的基础，是制造业在核心技术竞争力方面的代表，也是体现国家的制造技术水平先进与否的一个标志。薄壁零件在现代工业的各个领域都有应用，如汽车制造业、军事工业等。不可否认在薄壁零件加工中是存在一定问题，常常会出现不合格的零件，造成浪费。所以我们有必要通过对薄壁零件加工工艺问题的分析研究，优化薄壁零件制造加工措施，进而解决薄壁零件加工中所存在的问题，保证薄壁零件的精度和质量，提高所制造加工零件的合格率。
1 薄壁零件概述
薄壁零件顾名思义，其显著特点就是壁薄，同时它还存在着强度差与抗变形能力低的特点。加工过程中的表面硬化、颤振、热力、切削等因素都关系到薄壁零件的变形与否。数控加工的过程可分为三部分，即设计与编程、加工与监控和成品检验三阶段。对薄壁零件加工来说，突出问题就是零件变形不易控制。这也说明薄壁零件的加工对加工技术、装夹方式、切割刀具及切割工艺都有着极高的要求。
2 影响薄壁零件数控加工精度的因素分析
薄壁零件具有轻量化的动态性能，不过保障薄壁零件的加工精度却是工业生产的一个瓶颈，薄壁零件在数控加工过程中容易变形、损坏。想要提高薄壁零件加工的精度就需要对影响其精度的因素进行研究。对薄壁零件数控加工过程中易出现变形，影响零件精度的因素进行分析后，得出存在以下几种主要影响因素。
2.1 热因素导致薄壁零件变形。通常情况下，比较薄的零件加工过程中受到切削热的作用时，都会不同程度产生热变形现象，导致零件的加工精度下降以及质量不合格等。分析其原因得出：当薄壁零件数控加工完成装夹工序后，再陆续进行精车与半精车以及粗车加工程序，产生一定程度的切削热量是必然的，然而薄壁零件在受热作用的情况下发生变形也是必然的，结果就是零件的精度无法得以保证。
2.2 受力因素导致薄壁零件变形。薄壁零件的加工材料是一类较轻薄的材质，这类材料在某种外力的作用下，会出现一定程度的变形，这样就会使薄壁零件的形状、长度等精度受到不同程度的影响。比如在利用三爪卡盘夹紧零件的过程中，薄壁零件就会在外力的影响下变为三角形的，这样零件内孔的加工余量就会分布不均。当内孔真正的加工完成后，松开卡盘，零件受弹性影响恢复成原来的形状，这一过程就会出现误差。
2.3 振动因素导致薄壁零件变形。一般情况下，薄壁零件在受到切削力的作用时特别是径向切削力，会产生振动和变形现象，对零件的外形、长度、表面的粗糙度以及位置精度等都会产生影响。
2.4 刀具的角度因素导致薄壁零件变形。主偏角决定径向切削力和零件加工轴向的分配，对于刚性较差的薄壁零件来说，刀具的主偏角要接近90度。刀具的角度直接影响零件表面的粗糙度。
2.5 操作不当导致薄壁零件变形。不规范的操作工序以及不正确的切屑流向也是导致薄壁零件变形的主要因素。精车之前没有进行释放变形、精车时过大的切削量都会引起薄壁零件的变形。当切屑流向不正确时，导致加工过程中的切屑堵塞在切削工具与零件之间，进而引发薄壁零件的变形。
3 优化薄壁零件数控加工工艺的措施
3.1 对所加工零件的特性进行分析。在使用数控车床加工薄壁零件时，需要考虑装夹的定位和零件加工精度两个问题。
首先是装夹定位分析，在利用数控车床对零件加工时要考虑零件装夹的可靠度，还要考虑到薄壁零件加工精度问题。零件过于轻薄的就不能使用三爪卡盘。在精密的薄壁零件数控加工程序中要慎重地对零件的定位以及夹紧装置进行分析，对可能会引起零件变形的外力作用的大小及方向进行仔细分析，设置切合加工实际需求的专用夹具。如果工件的刚性不够，而零件的受力又很大，容易发生振动的时候，可以考虑临时增加零件壁厚的办法来提高薄壁零件的刚度，比如在空心处浇灌石膏、明矾或松香等材料，在零件加工完成后再对其进行去除。
其次分析薄壁零件的加工精度。目前常用的FANUC 0i数控系统的螺纹编程指令有G92螺纹车削循环，G76复合形螺纹削循环等。G76的车削过程是斜入式，就是说通过用单侧刀刃车削零件，以此来防止过分磨损刀刃，不过这样生产出来的螺纹会出现表面不平的现象，刀尖角度的不够标准，最终使得牙型精度降低。而用指令G92进行加工，虽然能使牙型的精度得以提高，但它采用的是直进式方式进行车削，会产生比较大的车削力，使得切屑的排放受到阻碍，还会加大刀刃的磨损。
3.2 选择合适的刀具。在薄壁零件的数控加工过程中，需要对刀具进行仔细的选取。比如，对车刀的选择，一般情况下，硬质合金90度的车刀适用于外圆的粗车与精车工艺，机夹刀则是螺纹的车刀之首选，这是由此刀具刀尖角度比较精确，并且损坏后也很容易更换的优点决定的；其次是对镗刀的选择，内孔的镗刀更多的选择机夹刀，因为这种刀刚性好不需要刃磨，可以减少换刀的时间还能够减免零件的振动变形，使得振纹的出现机率降低。
3.3 优化零件加工的切削参数。切削的深度对薄壁零件加工过程中所产生的切削力的大小有着直接的影响。减小切削的深度，虽然会增加数控机床加工过程中的走刀次数，但是可以减免由于切削力增大而导致零件变形的出现。除此之外，加工过程中切削的速度同样也会对切削力有影响，使用高速切削对薄壁零件进行加工，可以起到削弱切削力的作用，也可以降低加工时的温度，防止热力变形的出现。
3.4 选择科学合理的工艺工序。制定科学合理的加工工序路线是保证薄壁零件数控加工工艺质量的关键所在。制造企业要将分析重点放在薄壁零件变形规律上面，了解掌握薄壁零件变形的规律，重视防止零件加工过程中存在的变形问题，以零件的生产技术要求及加工过程中的受力分析情况为根据来选择合理的定位，紧密贴合定位元件与零件定位面之间的接触，防止薄壁零件生产过程中振动变形的发生。选择科学合理的工序路线就是合理的选择夹具与零件的夹紧方式和定位基准，并且保证在加工过程中的基准始终协调一致，对加工余量要进行合理地分配；对相同零件的不同部分进行精加工的工序，要根据具体情况选择最优化的加工顺序。
4 结束语
当前的经济发展要求制造企业提高对薄壁零件的高精加工的要求。结合自身的生产实际条件，对现在的薄壁零件数控加工工艺进行研究分析，综合当前的数控加工的方式，不断的完善对生产工艺的分析，改进设计，优化方案，不断的积累薄壁零件的生产加工经验，提高零件的加工质量和生产效率，带动薄壁零件数控加工工艺整体水平的发展，进一步提高零件加工的精确度，生产出对环境污染小、表面质量好、符合现代加工工艺要求的薄壁零件，最终使产品立于不败之地，使制造企业的竞争力得以提高。
参考文献
[1]周敏，魏加争.一种薄壁零件数控车工加工工艺[J].科技创新导报，2011（12）.
关键词：数控加工；工艺设计；原则；步骤
工艺设计是数控加工的重要内容，在数控加工的过程中居于重要的导向地位。如果设计人员没有合理安排数控加工的工艺设计，很容易导致数控加工过程中的错误，增大数控加工的工作量，进而造成材料、人力资源等资源的浪费。因此，合理的数控加工工艺设计是数控加工工作开展的基础。因此，数控加工工艺设计成为数控加工的首要工作，数控加工技术人员积极探索数控加工工艺的合理设计。研究数控加工工艺设计原则和步骤不仅能够优化数控加工工艺设计，而且对数控加工技术的发展有着深刻意义。
1数控加工工艺的特点
根据数控加工经验分析，大多数数控加工失误是由于计算编程不细致和工艺技术考虑不周全导致的，因此，在数控加工设计的过程中必须注重数控加工的细节，合理设计数控加工工艺的方案。并且，数控加工工艺具有内容具体、工艺技术复合性强的特点。其中内容具体主要指数控加工的工序和用具较多，需要全面考虑数控加工中每一个细致的环节。而且，数控加工的内容比较复杂，只有将每一个加工细节做好，才能够使所有复杂的环节整合起来，形成高效的数控加工。而数控加工的工艺技术复合性主要指在数控加工过程中需要采用攻丝、铰、铣等多种工具，并且，数控加工运用多种工具将各种工序集合了起来，减少了零件和夹具的使用，提高了数控加工工艺的精度和效率。另外，数控加工工艺需要做好准备工作，在程序编制之前完成自动编程或手动编程，并作好技术准备工作，合理分析数控加工过程中的技术问题，以实现数控加工设计的优化。
2数控加工的工艺性分析
2.1数控加工的合理性
数控加工过程中的零件审核加工具有合理性的特征，在选择数控加工内容的时候需要根据工作现状选择合理的加工内容，不能将数控加工机床当作普通的工作机床。并且，在选择数控加工零件的时候，不能将零件所涉及的所有内容进行加工，而要对其中最需要进行数控加工的零件进行加工。另外，数控加工的工序较为复杂，对加工工艺的精确度要求较高，需要采用合理的加工工艺和加工内容来实现数控加工的经济性。同时，数控加工技术对不同的零件有着不同的技术要求，因此，数控加工事先分类加工零件，并为加工零件寻找最合适的数控机床，以提高数控加工生产效率。
2.2数控加工的工艺性
数控加工的工艺性具体包括数控加工的可行性和数控加工的方便性这两个方面。因此，在数控加工之前需要事先分析数控加工的工艺性。首先，数控加工人员应对数控加工设计图纸中德数据进行分析，判断数据是否符合数控加工编程。具体来说，数控加工工艺应合理分析数控加工图纸的几何元素和尺寸标注是否合理，确保数控加工数据条件的充分性；其次，数控加工人员应对图纸中的加工部位和加工工艺结构进行分析，合理掌握零件数控加工的特点。具体来说，数控加工技术人员应判断零件外形和零件内腔的类型和尺寸，尽量选择统一尺寸的零件，以减少刀具的使用，并且，数控加工人员应对零件基准定位的可靠性进行分析，采用统一的定位标准，避免数控加工过程中的位置误差；最后，数控加工人员应对零件的精确度条件进行分析，保证零件加工技术和加工环节的精确性。具体来说，技术人员应充分了解零件加工过程中的工艺路线和加工工具，采用精细工艺的手法进行数控加工。
3数控加工工艺的设计原则
3.1一次定位原则
在数控技工的过程中，要十分注重数控加工工序的集中性，最大限度地将机床加工的全部工序或大部分工序在一次加工过程中完成，以减少工件夹装次数和机床的使用数量，减少机床加工过程中的工序误差，提高数控加工生产率。并且，在数控加工中，应在一次安装之后再处理孔系加工，并采用连续换刀的方式来完成全部的孔系加工，消除加工过程中重复定位的现象。
3.2先粗后精原则
在数控加工过程中应根据零件的刚度、精度等因素来对加工工序进行划分，先进行较为粗略的加工工序，再进行较为细致的加工工序，将粗略的加工工序和细致的加工工序分开。并且，数控加工人员应再处理完全部粗略加工工序之后再对细致加工工序进行精加工。另外，数控加工应该按照由表及里的顺序进行，先进行表面的数控加工，再进行内部结构的数控加工。
3.3由远及近原则
根据加工刀点和加工部位之间的距离来计算，在加工过程中一般先加工离刀点较近的距离，以减少刀具的空间移动。并且，在车削的过程中要遵循先近后远的原则，保持半成品和坯件的刚性，进而优化其切削条件。另外，在对于镗孔和铣平面的零件加工，需要先对铣平面进行加工，再对镗孔进行加工，以避免铣平面加工过程中较大的切削力度对零件的损害，进而保证零件的功能性。
3.4最少用刀原则
在数控加工过程中为了减少数控加工的时间和数控加工的换刀次数，需要遵循最少用刀的原则，按照所用的刀具来确定加工的步骤和加工顺序。并且，数控加工技术人员需要集中同一刀具的工序进行加工，使用同一刀具来完成加工零件的编面切削部门，减少换刀时间，避免同一把刀具的多次使用。另外，在装夹过程中，数控加工人员应再加工完一种刀具工序之后，再换其他刀具进行加工。
3.5附件最少调用原则
在保证数控加工质量的基础上，数控加工人员应坚持附件最少调用原则，将涉及同一附件的程序一次性完成，并且在每次使用附件的过程中最大限度地对加工零件进行切削，减少同一附件的多次安装和调用。
3.6走刀最少原则
在保证数控加工质量的基础上，数控加工人员应坚持走刀最少原则，以节省数控加工的时间，减少数控加工过程中的资源消耗和刀具磨损。而数控加工过程中走刀路径需要根据零件的轮廓确定，选择最合理的换刀点和起刀点，合理安排走刀路线的空间衔接，最大限度地缩短走刀行程。
3.7程序段最少原则
在数控加工工艺设计的过程中，大多数设计人员都希望运用最少的程序段来实现对数控加工零件的控制，简化数控加工程序，在保证数控加工误差的同时，保证数控编程效率，减少数控加工程序输入的时间和数控加工计算机设备的内存量。
3.8与普通工序衔接原则数控加工经常与普通工序相交叉，这就要求数控加工与普通工具能够实现良好衔接，如果数控加工和普通工序衔接不好很容易导致数控加工和普通工序之间的矛盾。因此，数控加工应坚持与普通工序衔接的原则，使每一道工序能够先后照应，以达到数控加工和普通工序的要求，保证数控加工质量。
4数控加工工艺设计的步骤
4.1加工方案和加工方法的确定
首先，加工方法的选择需要保证加工零件表面的粗糙程度和林间表面的精度，合理考虑加工零件的形状和尺寸大小。例如，当加工零件尺寸较小的时候可以选择铰孔，而加工零件孔径较大则需要选择镗孔；其次，加工方案的确定需要考虑加工零件的表面加工和内部加工，充分了解零件加工的要求，根据加工零件表面的粗糙程度和精度来确定合适的加工工艺步骤。
4.2加工工序的划分
首先，数控加工需要合理划分零件加工的工序，具体来说，零件加工工序应采取集中性原则，尽可能在一次加工过程中完成大部分的加工工序，以节省加工时间，提高表面加工质量；其次，工步的划分需要充分考虑数控加工的效率和数控加工的精度，根据数控加工的精度和效率来划分加工的步骤，保证加工步骤的合理性。
4.3刀具的确定
首先，刀具的选择。数控加工需要充分考虑刀具的选择，以保证数控加工质量。为此，在编程的过程中，数控加工刀具选择应充分考虑零件的材料，根据零件材料来选择合适的刀具。在生产过程中，要根据零件的类型来选择刀具。例如，平面零件的轮廓加工通常采用立铣刀进行加工，而在切削平面的过程中多采用合金刀片类的铣刀；其次，确定切削量。数控加工过程中的切削量主要包括切削速度和切削深度。其中，切削速度主要指切削过程中的运动大小，而切削深度主要指切削过程中的背吃刀量，合理的切削量既能够保证切削工序质量，又能够减少切削时间，提高切削效率。
4.4确定对刀点和换刀点
首先，对刀点的确定。对刀点主要指切削过程中工件运动的起始点。对刀点的选择需要根据编程，选择便于数据处理的地方，以减少数控加工过程中的数据误差；其次，换刀点点的确定。换刀点主要指刀架转换的位置。数据加工人员可以随意设定换刀点，也可以根据零件特点选择固定的换刀点。
4.5加工路线的确定
首先，加工路线的确定应保证加工精度，选择最优加工路线来提高生产效率。并且，数控加工路线要根据编程的要求选择，保证编程的方便性。另外，数控加工路线选择需要充分考虑刀具的轴向运动和辅助尺寸；其次，数控加工人员应充分考虑数据加工路线的合理性，避免平面零件延长线上的切口和零件表面的切口痕迹，选择零件轮廓的交叉点作为路线的切入点，以保证零件表面和轮廓的光滑性。
作者:张祥 单位:四川科技职业学院汽车交通学院
参考文献：
[1]王瑾.数控加工中工程塑料零件的安装方法[J].现代制造技术与装备，2017（04）.
[2]陈光明.数控加工中工艺路线设计原则及方法[J].组合机床与自动化加工技术，2005（11）.
关键词：数控车床 车削加工工艺 工艺分析 车削
一、数控车削加工工艺的内容
数控车削加工工艺是采用数控车床加工零件时所运用的方法和技术手段的总和.其主要内容包括以下几个方面：
（一）选择并确定零件的数控车削加工内容；（二）对零件图纸进行数控车削加工工艺分析；（三）工具、夹具的选择和调整设计；（四）工序、工步的设计；（五）加工轨迹的 计算 和优化；（六）数控车削加工程序的编写、校验与修改；（七）首件试加工与现场问题的处理；（八）编制数控加工工艺技术文件；总之，数控加工工艺内容较多，有些与普通机床加工相似.
二、数控车削加工工艺分析
工艺分析是数控车削加工的前期工艺准备工作.工艺制定得合理与否，对程序的编制、机床的加工效率和零件的加工精度都有重要影响.为了编制出一个合理的、实用的加工程序，要求编程者不仅要了解数控车床的工作原理、性能特点及结构.掌握编程语言及编程格式，还应熟练掌握工件加工工艺，确定合理的切削用量、正确地选用刀具和工件装夹方法.因此，应遵循一般的工艺原则并结合数控车床的特点，认真而详细地进行数控车削加工工艺分析.其主要内容有：根据图纸分析零件的加工要求及其合理性；确定工件在数控车床上的装夹方式；各表面的加工顺序、刀具的进给路线以及刀具、夹具和切削用量的选择等.
笔者观察了很多数控车的技术工人，阅读了不少关于数控车削加工工艺的文章，发现大部分的使用者采用选择并确定零件的数控车削加工内容、零件图分析、夹具和刀具的选择、切削用量选择 、划分工序及拟定加工顺序、加工轨迹的计算和优化、编制数控加工工艺技术文件的顺序来进行工艺分析。
但是笔者分析了上述的顺序之后，发现有点不妥。因为整个零件的工序、工步的设计是工艺分析这一环节中最重要的一部分内容。工序、工步的设计直接关系到能否加工出符合零件形位公差要求的零件。工序、工步的设计不合理将直接导致零件的形位公差达不到要求。换言之就是工序、工步的设计不合理直接导致产生次品。
三、数控车削加工工艺存在的不足
目前，数控车床的使用者的操作水平非常高，并且能够独立解决很多操作上的难题，但是他们的理论水平不是很高，这是造成工艺分析顺序不合理的主要原因。
造成工艺分析顺序不合理的另一个原因是企业的工量具设备不足。
四、解决数控车削加工工艺存在的问题
其实分析了工艺分析顺序不合理的现象和原因之后，解决问题就非常容易了。需要做的工作只要将对零件的分析顺序稍做调整就可以。
笔者认为合理的工艺分析步骤应该是：
（一）选择并确定零件的数控车削加工内容；（二）对零件图纸进行数控车削加工工艺分析；（三）工序、工步的设计；（四）工具、夹具的选择和调整设计；（五）切削用量选择；（六）加工轨迹的计算和优化；（七）编制数控加工工艺技术文件。
本文主要对二、三、四、五三个步骤进行详细的阐述。
（一）零件图分析
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、工步的设计
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。
（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）夹具和刀具的选择
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.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υ）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υ。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υ（mm/min）由公式 S=υ1000/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。
四、结 语
数控机床作为一种高效率的设备，欲充分发挥其高性能、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
关键词:数控加工工艺;教学改革;实践研究
前言
《数控加工工艺》是一门专业的核心课程，具有很强的实践性。之前《数控加工工艺》课程的开展采取的是以老师讲授为主的传统学科的体系教学模式，按照理论联系实践的教学思想，先对知识点进行论述，再对案例进行综合的分析。传统学科体系教学模式不能调动学生自主学习的积极性，学生在课堂学习当中缺少探讨和交流，教学当中没有做到将“学与用”紧密的结合起来，导致学生被动的接受知识，给职业教育在技能人才的培养上造成了严重的阻碍。
1《数控加工工艺》教学现状分析
①在学校整体教学当中理论教学仍旧占据着主导地位，学生要想对专业知识进行内化仍旧得靠丰富的想象力，学生在实践操作当中的直观性和熟练性的水平也不是很高，也不具备高效解决问题的能力。②“灌输式”教学方法在《数控加工工艺》教学当中一直占据着主导地位，即使运用PPT课件的教学形式来提升课堂的学习氛围，其课堂效果也并不是很理想，学生的理解能力和对知识的应用水平也没有达到既定的课堂教学目的。③教师在课堂教学内容安排上缺少系统性和科学性，缺少一套标准的理论与实践的教学流程，是学校教学效率和教学考核无法进行的主要原因。所以科学合理的对现行教学现状进行改革是确保《数控加工工艺》实现教学高效化的前提。
2《数控加工工艺》课程教学改革要点
2．1教学内容的改革
学校在对教学内容进行改革时，应结合今后学生要面临的数控加工的工作要求和面对数控加工工作应具备知识水平、能力以及素质对学生进行教学内容安排，加强校企之间的交流合作，增加学校专职教师实地调研工作的安排和举办专家座谈交流会，对数控技术专业的教学要按照“理论够用，注重能力”的原则，从实际教学出发，提升理论知识适用性。严格按照教学，做一体化的教育理念对每个项目进行教学，把实际零件作为教学的载体，按照一个具体零件，将所需的专业知识(如加工工艺，所用到的刀具，夹具等方面的知识)和数控机床操作的技能融合在一起，让学生在做中学，在学中做，进而实现一体化教学模式的优越性。
2．2教学方法与手段的改革
本课程在教学方法上之所以不能够统一主要是由于课程所涵盖的专业领域比较宽泛，所以，本课程在教学当中结合了课程教学内容和学生的特点采取了多种教学方法。课程的教学方式在宏观上采用的是“六步法”教学，即定向自学－小组讨论－交流反馈－精心点拨－穿插巩固－展示提高。课程教学在微观方面所采用的方法主要有示范教学法，案例教学法，问题教学法和任务驱动法等教学方法。教师按照启发式和引导式进行教学，学生的主观能动性就能够得到很好的发挥，学生课堂当中的参与热情就会得到进一步的提高。
2．3考核方式的改革
科学合理的考核评价体系是激发学生潜力的前提，对于学生素质和综合职业能力的培养非常重要。科学合理的考核评价体系不仅可以让学生养成独立思考的习惯，还可以提升学生在学习方面的创新能力和实践能力，为全面推行素质教育打下坚实的基础。在对考核方式进行改革时，应充分考虑考核的全程性，将学习过程视为考试过程，把考试当作是一种学习的形式，通过日常考试累计法，将学与考紧密的结合在一起，进而实现对人才的培养优化和形成与传统定局考试的区别。项目报告:工艺分析和制定能力是项目报告考察学生的重点，项目报告根据学生完成报告的进度对学生进行评价然后给出评定成绩。从而实现对学生的专业能力和工作能力的培养。班组档案:在实际教学当中采取分组的方式进行教学，并建立与各小组相关的工作档案，例如:项目在实施过程当中的情况记录单和记录学生个人信息的学生互评表，将学生的工作情况，学习态度，纪律等方面的表现进行记录。以此来培养学生相互协作的能力和积极的工作态度。最终考试:将学生对知识的掌握情况，对知识综合运用的能力和总结问题的能力通过期末考试的形式对学生进行成绩的综合评定。
2．4教学组织形式的改革
2．4．1学生组织将学生分成若干小组，每组四人。在方案形成之前，让学生在小组当中进行讨论，培养学生独立完成任务的能力。另外为更好提升组织教学，在对学生进行“教、学、做”一体化教学模式时，可以将课程的学时按照1/2天次为单位。2．4．2老师组织在组织教师方面，按照主讲教师和助理教师相互配合的形式进行教学，即突出主讲教师的主体作用有展现助理教师的辅助作用，通过主辅结合确保课程全面有效的实施。2．4．3教学组织主讲教师安排完任务后会对成绩评定方法进行解释，然后按照任务要求对知识内容进行讲解，实施任务当中如果有问题产生，主讲教师则会有针对性的对发现的问题进行讲解，让学生以讨论的形式来解决问题，帮助学生完成项目，之后教师会对学生完成项目的情况进行检查，评价并将检查评价的结果公布给各个小组单位。
3结语:
综上所述，数控技术是科技发展下诞生的重要产物，符合时代背景要求。因此，加强对《数控加工工艺》课程的实践对于数控技术的发展意义重大。按照《数控加工工艺》教学课程的要求进行教学改革是当前教学工作的首要任务，也是实现数控技术向前进一步发展的前提。
参考文献
［1］郑才国，宋黎．数控加工工艺与编程教学改革与实践［J］．科技创业月刊，2014，(11)．
1.1数控加工的概念及其发展
数控加工是指在机床上利用数控技术对零件进行加工的一个过程。数控加工和非数控加工的流程从整体上来说是大致相同的。但在技术上却大相径庭。采取数字信息控制加工零件的数控加工方法是针对零件种类多样、相同型号产量少、结构复杂、精度要求高等现实状况达到高效化和自动化加工的有效方法。数控加工的发展方向是高速和高精度。20世纪50年代,MIT设计了APT。APT具有程序简洁,方法灵活等优势。但也有很多不足之处如对于复杂的几何形状,无法表达几何即视感[1]。为修正APT的不足,1978年,法国达索飞机公司开发了CATIA。这个系统有效的解决了几何形状复杂、难以表达即视感的缺陷。目前,数控编程系统正向高智能化方向发展。
1.2数控加工的内容
数控加工的内容有挑选适宜在数控机床上加工的零件,对数控加工方案进行确定;详细绘制所加工零件的图纸;确定数控加工的详细流程,如具体工作的分工、工作的前后顺序、加工器具的选择与位置确定、与其他加工工作的衔接等;修正数控加工的流程;确定数控加工中的允许误差;指挥数控机床上一些工艺部分工作等。
2数控加工的工艺设计
2.1数控加工的工艺设计特点
采用数控加工的工艺设计具有加工程序简单,解放枯燥工作的劳动力等特点。改进了传统机床工艺的工序繁多,劳动强度大的弱点。如此便使数控加工工艺设计形成了自身的独特的特点。正常来讲,数控加工的内容要比传统机床加工的内容繁多。数控加工的内容非常精确、工艺设计工作十分逻辑明确。数控加工的工作效率非常高。零件在一道工序中能完成多项工作项目。而这些工作如果换成传统工艺则需要多个步骤才能做好[1]。所以,数控加工具有工作效率高的特点。将传统加工工作中的几个步骤在数控加工工艺中浓缩成更少的工作步骤,这让零件加工所需要的专业工具数量大幅下降,零件需要加工的工序和所用时间也节省出很了多,进而大大提高所加工产品的成品率和生产效率。此外,在普通机床加工时,很多具体的工艺问题如加工时各类工序如何分类和顺序如何安排、每道工序所使用工具的形状大小、如何切割、切割多少等,在实际工作中都是靠工作人员根据自己的多年工作经验和习惯慢慢锻炼成的纯熟的技巧来解决的。传统加工的工艺设计正常情况下不需要加工人员在设计工艺流程时做出过多的计划,实际工作做好就可以了。而在数控加工时,每个实际工艺问题必须事无巨细的都考虑到,而且每一个细节都必须在程序编辑时编入完全正确的加工指令,其结果也会是非常精细,这是数控加工最大的特点。
2.2数控加工的工艺设计方法
工艺设计的任务就是明确零件的什么部位需要数控加工,经过什么流程,如何确定这些流程的前后顺序等等。通常在数控加工时确定零件加工的工作步骤有如下几种方法:按所使用的工作器具确定。为了减少切换工作器具次数,节省时间,可以采取将同一种工作器具集中使用的方法来确定工作步骤。在一个工序中使用同一个工作器具的全所有步骤率先集中,统一完成后然后再使用第二种工作器具进行该种工作器具所要加工的所有步骤,以此类推。平面孔系零件一般使用点位、直线操控数控机床来加工,制定加工的工作步骤时,着重于控制加工精度、成品率和加工所需时间。旋转体类零件通常使用数控车床或磨床加工。在车床上加工时,一般加工成品冗余多,使用粗加工方法。数控车床上用到低强度加工器具加工细小凹槽的情况很频繁,因此适于斜向进刀,一般不要崩刃。平面轮廓零件一般使用数控机床加工。方法上应该着重把控切入与切出的方向。使用直线和圆弧插补功能的数控机床在加工不规则零件的曲线轮廓时,一定要用最短的直线段或圆弧段来无限逼近零件轮廓,让零件的误差在合格的基础上加工的直线段或弧段的数量最少为最佳方案[2]。立体轮廓零件:某些形状的零件被加工时,由于零件的形状和表面质量等多方面问题致使零件强度较差。机床的插补方法可以解决这一难题。在加工飞机大梁直纹曲面时,如果加工机床是三轴联动便只能使用效率较低的球头铣刀;如果机床是四轴联动,则可以使用效率比球头铣刀高的圆柱铣刀铣削。
2.3数控加工的工艺设计过程
数控加工的一般过程要经过阅读零件,工艺分析,制定工艺,数控编程,程序传输。数控加工之前应该绘制好零件的加工设计图稿。在数控机床上加工零件时,应该先按照之前绘制好的零件图稿来分析零件的结构、材质、几何形状、大小和精度要求,并采用分析结果作为确定零件数控加工工艺过程的基础。确定数控加工工艺过程,要先详细了解零件数控加工的内容和原则;之后再设计加工过程,挑选机床和加工零件所需的器具,确定零件的加工位置和装夹,确定数控加工中工作的步骤和顺序,确定每个工作步骤中具体的工作器具的使用方法及切割大小;还需要填写数控加工的工艺文件、加工程序及程序校验等。通过实际的操作经验总结,单纯的按照之前设定的数控加工程序来实际操作加工零件依然存在很多缺陷。因为人力工作可能对程序的具体步骤和原理不够明确,对编程人员的本意理解也不是很透彻,通常需要编程人员在零件加工时对加工人员进行现场的指导,这种情况对于零件数量较少的加工状况还能勉强正常工作,但对于时间长、数量大的生产情况,就会生出很多问题。所以,编程人员对数控加工程序比较复杂和不易理解的部分进行适当的补充和说明的作用是不可小觑的,尤其是要针对那些需要长时间和大批量生产零件的数控加工程序特别关键。
2.4数控加工的工艺设计应注意的问题
在数控加工中一定要注意并且预防工作所使用的器具在工作中和零件等出现不必要的摩擦,所以一定要明确的强调工作人员数控加工的工艺设计编程中的加工器具的加工路线,使加工人员在加工前就都清楚明了的知道加工路线[2]。与此同时还应该设置好夹紧零件的位置,如此便可以减少不必要的问题出现。除此之外,对于某些程序问题需要调整程序及加工器具路线和位置时必须事先告知操作人员,以防出现不必要的问题。
3结语
在以数控机床等为代表的自动化机床的出现，实现了传统机床向自动化、信息化、精确化模式的转变，提大地提升了工业生产水平。但是由于数控机床具有结构复杂、元件精密高、自动化程度高等特点，就不能够沿袭传统机床的加工工艺模式，而是应该结合数控机床自身的特点进行针对性工艺方案确定。本文就数控加工工艺设计进行讨论，以期为相关研究提供一定的借鉴。
关键词：
数控加工；工艺设计；编程
1数控机床概述
1.1数控机床工作原理在利用数控机床进行工件加工时，首先利用编程软件将工件的轮廓尺寸以及加工步骤、顺序用编程语言描述出来，然后通过程序输入界面将程序语言输入到数控装置，数控装置将程序语言转换成数控机床能够识别的加工信息，然后按照加工信息驱动各坐标轴运动，并且在控制中进行实时反馈，使得数控机床的刀具能够严格按照预定程序运动，准确地加工出工件的外部轮廓形状。在数控机床工作中，刀具按照控制程序运动，其相对于各坐标轴的运动单位是通过脉冲当量计算的。当刀具走刀路线为圆弧或者曲线时，数控装置是通过识别加工起点与加工终点的位置，然后在两点之间进行数据点密化处理，将圆弧或者曲线用一段段小直线代替。在加工过程中判断走刀点位于加工曲面内侧还是外侧，进而调整数控机床刀具的运动方向，从而保证被加工工件表面轮廓尺寸的精度。由于数控机床刀具走刀不可能完全沿着曲线表面运行，通过“数据点的密化”对加工段进行插补，在保证工件精度要求的前提下，尽可能实现走刀路线与曲面外形的拟合。
1.2数控机床的特点现代数控机床集高效率、高精度、高柔性于一身，具有许多普通机床无法实现的特殊功能，它具有如下特点。通用性强。在数控机床上加工工件时，一般不需要复杂的工艺装备，生产准备简单。当工件改变时，只需更换控制介质或手工输入加工程序。因此解决了机械加工单件、小批生产的柔性自动化问题，可显著缩短生产周期，提高劳动生产率。加工精度高、质量稳定。数控机床上综合应用了保证加工精度、提高质量稳定性的各种技术措施。因此控制精度高；机床零部件及整体结构的刚度高，抗振性能好；自动化加工，很少需要人工干预，消除了操作者的人为误差和技术水平高低的影响；在自动换刀数控机床上可以实现一次装夹、多面和多工序加工，可以减小安装误差等。生产效率高。数控机床结构刚性良好，可进行强力切削，有效地节省机动时间，还具有自动变速、自动换刀、自动交换工件和其他辅助操作自动化等功能，使辅助时间缩短，而且无需工序间的检测和测量。生产效率比一般普通机床高得多。自动化程度高。除装卸零件、安装穿孔带或操作键盘、观察机床运行之外，其他的机床动作直至加工完毕，都是自动连续完成。可大大减轻操作者的劳动强度和紧张程度，改善劳动条件，减少操作人员的人数。经济效益好。数控机床的加工精度稳定，减少了废品率，使生产成本进一步下降。
2数控数控加工工艺设计
2.1划分数控加工工序在数控机床设备条件允许的情况下尽可能选择集中工序加工，这样不仅可以有效降低工件的装夹次数，提高加工效率。但是考虑到工序过于集中会增加设备的负担，同时加工工序过长，加工出错率也会增加，因此需要根据实际情况酌情确定加工工序的集中与分散程度。同时将粗、精工件加工分开，对较易产生变形的工件粗加工后进行修正以及残余应力的消除，以保证精加工质量。
2.2合理安排工序的先后顺序①先安排加工精度低的工件，在安排加工精度高的工件；②考虑加工中工件会发生形变，应该将加工后形变大的工件安排在后面的工序；③要求各工序加工之间能够互不干涉，即要求上道工序不能够影响下道工序的加工以及夹具的安装定位；④尽可能较少加工工序的数量、夹具的装夹次数以及刀具的更换，尽可能采用一次工序、一次工装、一把刀具完成最多的加工流程，从而有效提升数控机床的加工效率，降低无用加工工序；⑤对于有特殊要求的工件要进行单独工序安排，如经过渗氮处理、热处理的工件；⑥加工顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位安装与夹紧的重要性来考虑，重点在于工件的刚性不被破坏，以保证整体零件的加工精度。
3数控加工的工序设计
对于数控加工工序设计来说，其主要任务是进一步细化各道工序的加工内容、刀具的运动轨迹、工件的装夹与固定方式以及工件的切削量等内容，进而为编制加工程序做好准备。
3.1确定走刀路线和安排工步顺序数控机床的走刀路线是工件加工过程中，刀具按照预定的编程程序运动的空间轨迹。走刀路线不仅反映了工步的内容,也反映出工步顺序，因此走刀路线对于数控加工工艺设计来说具有重要的意义。为了保证设计的走刀路线与实际走刀路线的契合度，在确定走刀路线时应该作出工序简图，将走刀的进刀及退刀方向、距离进行清晰的标注。在确定刀具的走刀路线时应该考虑以下几点：①在保证工件能够加工完成的基础上，尽可能选择最短的走刀路线，以降低刀具的走刀时间，从而在最短时间内加工出最多的工件；②在选择走刀路线时，尽可能选择对于工件形变影响较小的路线，从而有效降低加工中工件的形变程度；③在刀具起刀、抬刀时应该避免在工件轮廓表面上直接进行，应该避开工件的轮廓面，从而有效降低刀具对工件表面造成的划伤；
3.2夹具的确定在进行工件夹具确定时应该坚持以下原则：①力求夹具设计、工艺与编程计算的基准统一，提高工艺方案的执行效率；②尽可能做到一次装夹进行相关工序的加工，尽可能保证最少的装夹完成工件轮廓表面的加工。尽可能将相同工装的尽量减少装夹次数,尽可能一次装夹加工出全部待加工表面，对于相同工装的夹具应该安排在一起进行；③保证夹具的坐标方向与机床坐标方向相对固定,能协调零件与机床坐标系的尺寸，避免加工过程中因夹具坐标方向与机床坐标方向变化而造成的尺寸误差；④夹具要开敞,不能够与刀具的运动轨迹相干涉；⑤当零件加工批量小时,尽量采用组合夹具、可调式夹具及其它通用夹具，尽量避免采用专用夹具；⑥当工件需要进行中批或大批生产需要时,才考虑采用专用夹具,为了降低夹具成本，应该尽可能采用结构简单的夹具。⑦当工件批量较大,有条件时,应采用气动、液压夹具及多工位等高效夹具，以提升机床的加工效率。
3.3刀具的选择①刀具的类型应与加工的表面相适应,数控机床、刀具、辅具(刀柄、刀套、夹头)要配套；②刀具的几何参数应力求合理,要有较高而且较为一致的刀具耐用度,以及足够的刚性。刀具规格、专用刀具代号和该刀具所要加工的内容应列表记录下来,供编程时使用.
3.4确定对刀点与换刀点对刀点就是刀具相对工件运动的起点,常常把对刀点称为程序原点,其选择原则如下:①找正容易;②编程方便;③对刀误差小;④加工时检查方便、可靠。为防止换刀时碰伤零件或夹具,换刀点常常设置在被加工零件的外面,并要有一定的安全量。
3.5确定切削用量切削用量的合理选择对提高生产效率和加工质量有直接影响,应根据数控机床使用说明书和切削用量选择原则,结合实际加工经验来确定。最好能作出切削用量表,以方便编程。
4数控加工工艺编程的内容和步骤
4.1设计出正确的加工方案工艺编程人员要认真分析待加工工件图纸，综合考虑待加工工件的轮廓尺寸、精度要求、材料性质、原材料的热处理要求等工艺要求，从而确定出最佳的工艺加工方案。同时在加工方案确定过程中，要结合数控机床的加工精度、尺寸范围、刀具硬度、夹具工装等要求，以保障加工方案能够实现。
4.2工艺处理在进行工艺处理时，要准确找出刀具的对刀点、起刀点，并且根据工件的加工路线和待加工工件的进刀量，以保障数控机床能够快速高效完成加工任务。在综合考虑现有工艺技术要求的基础上，进行工艺编程。
4.3数学处理主要任务是根据图纸数据求出编程所需的数据，一般多采用专门的编程软件进行数据编程，或者是将二维或者三维数据通过软件转化为加工程序。
4.4编写程序清单数控机床编程人员要结合数控机床的编程形式，不同的数控机床其编程指令编写以及程序格式不相同，如德国西门子系统的数控机床与日本三菱机床其编程方式就不相同。编程人员根据被加工工件的加工要求进行编程语言的编写，并且在程序语言编写完成后认真检查程序指令、格式是否存在错误，及时检查出错误并进行修改，避免因为编程问题对于数控机床加工造成的不利影响。
5结语
数控机床自动化程度高，但其适应能力较差，在数控编程完成并且输入较难进行调整，因此其没有通用机床的灵活度与自由度高。因此为了保证数控机床的正常工作，就需要从工件加工的每一个环节入手，真正将工艺方案做精做细，从而使得数控机床能够按照预定的程序工作，进而提升工件的加工质量与效率。
参考文献：
[1]孙福勋,孙守田.CAM数控加工艺浅析[J].山东煤炭科技,2009(01):20-21.
关键词：数控车床编程；加工；工艺设计
中图分类号：G632.0 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2016）02-0120
一、引言
随着UG等各种计算机编程软件的不断向更高功能的更新和普及，现在的零件已经越来越复杂，要想把一个零件完整地加工出来，编程前对所加工的零件进行工艺分析，订出工艺方案，选择合适的刀具，确定切削用量等，都成了工件是否能顺利加工完成的首要条件，所谓一棋不就，满盘皆输。所以一个工艺方案要考虑方方面面，数控车加工与普通车加工相比，有它的一些基本特点：1. 数控车加工的工序内容比普通车加工的工序内容复杂。2. 数控车床加工程序的编制比普通车床工艺规程的编制复杂。
二、数控车床加工工艺所要考虑的主要内容
1. 根据所要加工的零件的要求，选择适合在数控车床上加工的零件，把工序内容确定下来。2. 分析所要加工的零件的图纸，明确加工内容，制定好数控加工走刀路线。3. 全面考虑调整数控加工工序，以利于完整加工。4. 根据实际情况处理数控机床上部分工艺指令。
三、数控加工的工艺处理过程
1. 确定工件的加工部位，加工轮廓，加工尺寸等具体内容
确定被加工工件需在本机床上完成的工序内容及其与前后工序的联系。（1）优先选择普通机床上无法加工的内容作为数控加工的内容。（2）选择普通机床难加工，质量也难保证的内容作为数控加工的内容。（3）普通机床加工效率低，工人操作劳动强度大的内容，可考虑在数控机床上加工。（4）这个工件在本工序加工之前的情况是怎样，例如材料是铸件、锻件或棒料、工件的形状、尺寸、加工余量等。
2. 确定工件的夹具选择及装夹方式
由于夹具确定了零件在机床坐标系中的位置，因而首先要求夹具能保证零件在机床坐标系中的正确坐标方向。数控车床多采用三爪自定心卡盘夹持工件；轴类工件还可采用尾座顶尖支持工件。由于数控车床主轴转速极高，为便于工件夹紧，多采用液压高速动力卡盘，还可使用软爪夹持工件，软爪弧面由操作者随机配制，可获得理想的夹持精度。通过调整油缸压力，可改变卡盘夹紧力，以满足夹持各种薄壁和易变形工件的特殊需要。为减少细长轴加工时受力变形，提高加工精度，以及在加工带孔轴类工件内孔时，可采用液压自动定心中心架，定心精度可达0.03mm。
除此之外，主要考虑下列几点：（1）当零件加工批量小时，尽量采用组合夹具，可调试夹具及其他通用夹具。（2）夹具要开敞，其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀。（3）装卸零件要方便可靠，以缩短准备时间。
3. 确定数控加工工序
在数控机床加工过程中，由于加工对象复杂多样，特别是轮廓曲线的形状及位置千变万化，加上材料不同、批量不同等多方面因素的影响，在对具体零件制定加工方案时，应该进行具体分析和区别对待，灵活处理。只有这样，才能使所制定的加工方案合理，从而达到质量优、效率高和成本低的目的。
确定走刀路线：走刀路线泛指刀具从对刀点（或机床固定原点）开始运动起，直至返回该点并结束加工程序所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具引入、切出等非切削空行程。
确定走刀路线的工作重点，主要用于确定粗加工及空行程的走刀路线，因精加工切削过程的走刀路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的。
（1）寻求最短加工路线，减少空刀时间。在保证加工质量的前提下，使加工程序具有最短的走刀路线，不仅可以节省整个加工过程的执行时间，还能减少一些不必要的刀具消耗及机床进给机构滑动部件的磨损等。（2）刀具的进退刀（切入切出）路线要认真考虑，减少在轮廓切削中停刀留下刀痕。（3）要选择工件在加工后变形小的路线。
4. 制定加工方案的原则
制定加工方案的一般原则为：先粗后精，先近后远，先内后外，程序段最少，走刀路线最短以及特殊情况特殊处理。
（1）先粗后精
为了提高生产效率并保证零件的精加工质量，在切削加工时，应先安排粗加工工序，在较短的时间内，将精加工前大量的加工余量去掉，同时尽量满足精加工的余量均匀性要求。
当粗加工工序安排完后，应接着安排换刀后进行的半精加工和精加工。其中，安排半精加工的目的是，当粗加工后所留余量的均匀性满足不了精加工要求时，则可安排半精加工作为过渡性工序，以便使精加工余量小而均匀。
（2）先近后远
这里所说的远与近，是按加工部位相对于对刀点的距离大小而言的。在一般情况下，特别是在粗加工时，通常安排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。对于车削加工，先近后远有利于保持毛坯件或半成品件的刚性，改善其切削条件。
（3）先内后外
对既要加工内表面（内型、腔），又要加工外表面的零件，在制定其加工方案时，通常应安排先加工内型和内腔，后加工外表面。这是因为控制内表面的尺寸和形状较困难，刀具刚性相应较差，刀尖（刃）的耐用度易受切削热影响而降低，以及在加工中清除切屑较困难等。
走刀路线最短
加工路线与加工余量的关系
在数控车床还未达到普及使用的条件下，一般应把毛坯件上过多的余量，特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时，则要注意程序的灵活安排，安排一些子程序对余量过多的部位先作一定的切削加工。
车螺纹时的注意事项
数控车床加工螺纹时，因其传动链的改变，原则上其转速只要能保证主轴每转一周时，刀具沿主进给轴（多为Z轴）方向位移一个螺距即可，不应受到限制，但数控车床加工螺纹时，会受到以下几方面的影响：
车螺纹时，螺纹车刀刀尖及两侧刀刃都参加切削，每次进刀只作径向进给，随着螺纹深度增加，进刀量相应减少，否则容易产生扎刀现象。
车螺纹时，由于是车刀两个主切削刀中的一个在进行单面切削，避免了三刃同时切削，所以容易产生扎刀现象，在实际操作中，要一边控制左右进给量，一边观察切屑情况，当排出的切屑很薄时，就采用光整为工件车出的螺纹表面光洁。
5. 确定切削用量与进给量
在编程时，我们必须确定每道工序的切削用量。选择切削用量时，一定要充分考虑影响切削的各种因素，正确的选择切削条件，合理地确定切削用量，可有效地提高机械加工质量和产量。影响切削条件的因素有：机床、工具、刀具及工件的刚性；切削速度、切削深度、切削进给率；工件精度及表面粗糙度；刀具预期寿命及最大生产率；切削液的种类、冷却方式；工件材料的硬度及热处理状况；工件数量；机床的寿命。
上述诸因素中以切削速度、切削深度、切削进给率为主要因素。切削速度快慢直接影响切削效率。若切削速度过小，则切削时间会加长，刀具无法发挥其功能；若切削速度太快，虽然可以缩短切削时间，但是刀具容易产生高热，影响刀具的寿命。决定切削速度的因素很多，概括起来有：
刀具材料。刀具材料不同，允许的最高切削速度也不同。
工件材料。工件材料硬度高低会影响刀具切削速度，同一刀具加工硬材料时切削速度应降低，而加工较软材料时，切削速度可以提高。
刀具寿命。刀具使用时间（寿命）要求长，则应采用较低的切削速度，反之，可采用较高的切削速度。
切削深度与进刀量。切削深度与进刀量大，切削抗力也大，切削热会增加，故切削速度应降低。
刀具的形状。刀具的形状、角度的大小、刃口的锋利程度都会影响切削速度的选取。
冷却液使用。机床刚性好、精度高可提高切削速度；反之，则需降低切削速度。
在使用数控机床刀具方面，对于不同的零件材质，都分别在一套切削速度，切削深度、进给量三者相互适应的最佳切削参数，我们在实践中要不断摸索到最好的切削参数。
1.1轴类零件的功用、结构特点
轴类零件是比较常见的机械零件，在整个机械行业制品中所占的比例很大，应用很广泛。按机构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴等。轴类零件在机械中承担着于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩的作用。
1.2轴类零件的一般加工要求及方法
轴类零件中工艺规程的制订，直接关系到工件质量、劳动率和经济效益。尽管任一零件都有着多种的加工方法，但无论如何选择都需要遵循一定的规律：首先要对零件图进行分析，研究零件结构的特点、精度、材质等要求；其次，根据实际的条件确定合理的工艺规程。1.3轴类零件加工的工艺路线一般的零件加工工艺路线为：下料锻造正火粗加工半精加工渗碳去碳加工（对不需提高硬度部分）淬火车螺纹、钻孔或铣槽粗磨低温时效半精磨低温时效精磨。
2数控车床的概述
2.1数控机床的产生及发展
近年来，数控技术进入了快速发展时期，世界上第一台数控机床出现于1952年，是由美国麻省理工大学研发成功的，自此之后，世界各国纷纷投入资金对数控机床进行研发、生产和使用。我国数控技术的发展经历了四个阶段：第一阶段是1958年至60年代中期，这是我国数控技术的研发开始阶段；自60年代中期到70年代，数控技术逐步成熟并开始应用于车、钻、齿轮加工等领域；自70年代至80年代我国积极引进日本、美国等先进的数控技术并加以吸收、消化，使我国的数控技术有了进一步的发展；自1985年我国数控机床品种有了新的发展，但数控机床主要走中低端路线，80%的高端数控机床要进口，因此研发高档机床是我国目前发展的重要领域。数控机床由程序介质、输入输出装置、数控装置、伺服驱动装置与检测反馈装置及机床本体这五部分组成。同普通机床相比，数控机床在机械结构上减少了齿轮、轴类零件和轴承的数量；在操作上减少了手动操作机构的设置，使常用的操作按钮数量更少，操作更方便、更简单。
2.2数控机床的使用范围
数控机床的应用范围很广，能够以编程的方式进行各种零部件的加工，实用性很强，然而，由于价格昂贵，数控机床的使用范围受到了制约，并不适合所有类型的加工设计。目前，该设备主要的使用范围是：①加工精度高、结构形状复杂的零件；②严格按照既定标准、尺寸加工设计的零部；③本身价值比较高的零件。相对于其他类型的加工设备，数控机床具有加工精度高、加工稳定可靠、高柔性、生产效率高、劳动条件好等优势。据有关资料统计，当生产批量在100件以下，用数控机床加工具有一定复杂程度零件时，加工费用最低，获得的经济效益最高。
2.3数控机床的发展方向
（1）高速化近年来，随着我国机械制造业的飞速发展，需求也在不断增强，而作为工业制造的必备的设备，我国机床行业每年以两位数的速度增长，迎来快速发展时期，数控机床已成为我国机床消费的主流。不同行业对于数控机床有着不同的需求，航空领域需要的是高速、精密以及多轴联动的产品；电力行业需要的是高刚性、大扭矩的数控产品；而汽车工业需要的是大量生产线的专用机床。（2）高精度化随着国内制造业转型升级步伐的加快，数控化加工是机械加工行业朝高质量，高精度，高成品率，高效率发展的趋势。我国对高端精密加工设备的需求与日俱增，用户对于高端机床产品的需求也越来越大。数控机床的高精度化发展，现在更专注于运动精度、热变形以及对振动的监测和补偿研究，以求能够达到数控机床最佳精度状态。总的来看，市场对机床工具产品的需求已经过渡到中高端领域，普通机床产品的市场空间将越来越小。（3）控制智能化当今的市场充分证明，现在数控机床的智能化已经成为市场的热门需求和话题，智能化是机床行业发展趋势，个性化定制、系统解决方案，以技术为依托为客户提供智能输送整体解决方案，正在逐步变成现实。数控技术的智能化主要包括加工过程自适应控制技术、加工参数的智能优化与选择、智能故障自诊断与自修复技术、智能故障回放和故障仿真技术、智能化交流伺服驱动装置、智能4M数控系统等。（4）极端化(大型化和微型化)随着我国高精密产业的发展，数控机床越来越凸显出其自身优势，其能够适应我国大型机械化发展趋势，不仅可以满足大型装备的功能性要求，还满足了其精度要求。目前，航空航天、半导体、光学部件、超精密轴承等零件加工，引入了超精密加工技术、纳米级技术，该技术要求发展能适应微小型尺寸和微纳米加工精度的新型制造工艺和装备，而数控机床与传统机床球体磨床相比，增加了数控系统和相应的监控装置等，应用了大量的电气、液压和机电装置，使失效的概率大幅度降低。（5）网络化数控机床主要着眼于以数字化和网络化为支持的智能化生产，网络化是其必然的发展趋势。数控机床的网络化发展，能够实现数据参数的有效流通、共享，便于对数控机床的远程监控。（6）加工过程绿色化环境问题是全球性问题，特别是对于我国来说，环境问题目前已经成为中国社会经济发展面临的严重挑战之一，这一问题的日益突出和扩大，已经影响到区域的生态安全和可持续发展。数控机床的生产过程中需要大量资源，随着人们环保意识的增强，资源和环境问题得到了广泛的重视，近年来环保车床不断涌现，环保节能已成为工程机械产品升级的基本特征，绿色制造代表了未来全球发展的方向，环保节能机床的加速发展会使企业在市场上保持竞争优势和领先地位。
3本零件的设计分析
3.1零件图纸的工艺分析
3.2加工难点及处理方案
分析图纸可知，此零件表面由圆柱、顺圆弧、逆圆弧、圆锥、槽、螺纹等组成，对平面度的要求很高，为提高零件的质量，需要根据零件的形状、尺寸大小和形位公差要求选择合理的加工方案：（1）结合加工零件的形状和材料等条件，选用CJK6032数控机床。（2）对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，编程时采用中间值。（3）加工工序为：预备加工—车端面—粗车右端轮廓—精车右端轮廓—切槽—工件调头—车端面—粗车左端轮廓—精车左端轮廓—切退刀槽—粗车螺纹—精车螺纹。
3.3零件设备的选择
根据轴类零件的特点，既有切槽尺寸精度又有圆弧数值精度，该零件的加工对于技术要求更为严格，而普通车床加工设备很明显不具备该优势。而数控车床加工精度高，能做直线和圆弧插补，且刚性良好，能方便和精确地进行人工补偿和自动补偿，可以保障其加工的尺寸精度和表面质量。根据零件的工艺要求，可以选择经济型数控车床，本文选用CJK6032数控机床加工该零件。该机床采用的是步进电动机形式半闭环伺服系统，设置三爪自定心卡盘、普通尾座或数控液压尾座，适合车削较长的轴类零件，且机构简单，价格相对较低。
3.4刀具与切削用量的选择
影响数控车床切削效率的因素有很多，主要有人为因素、环境因素及刀具和切削用量的选择，这些都制约着数控车床的工作状态，尤其是对于刀具的合理选择，能够加快数控车床的工作效率，保证零件加工质量。刀具的选择标准是刀具复杂程度、制造和磨刀成本。相对于普通机床而言，数控加工对刀具在刚性、精度、耐用度上有着更为严格的要求，同时，还要求所选择的道具尺寸稳定、便于安装调试。工件材料的切削加工性能是很复杂的，强度、硬度、塑性、提供冷切削加工、机械性能都跟工件的材料有关。经过研究图纸发现，该轴零件加工中，刀具与工件之间的切削力较大，所以选择45钢为该轴类零件的材料。
3.5设置刀点和换刀位
【关键词】 数控加工；加工工艺；设计
引言
随着科学技术的发展，先进的技术设备不断在机加工领域得到广泛的应用，推动着先进生产力的不断变革和更新特别是数控技术的应用起到了不可取代的作用。它为各复杂的加工技术和精度以及多样性提供了可能性。因此，从事数控专业者掌握数控技术的加工工艺设计过程，是做好切削加工的关键一步。下面就对设计过程的确定进行浅析和探讨。
1、数控机床加工与普通机床加工工艺的区别
数控机床加工工艺与普通机床加工工艺相比较，由于采凭数控机床加工具有加工工序少，所需专用工装数量少等特点克服了普通机床加工工艺方法的弱点。
1.1、从加工工序来看，数控加工的工序内容要比普通机床力工的工序内容复杂。
1.2、从编程来看，数控加工程序的编制要比普通机床编制艺规程项目多，而且复杂。
1.3、从工件装夹来看，采用数控加工的工件，工件在一次夹下就能完成撞、铣、铰、攻丝等多种加工，而普通机床则须要经过多次装夹才能实现各种加工。
因此，数控加工工艺具有复合性特点，它要求编程人员设计数控工艺方案、编制数控程序时必须做到“内容十分详具体，工艺设计严密、合理”。
2、零件数控加工的工艺设计原则
设计零件数控加工的工艺过程时应遵循以下原则：
2.1、工序最大限度集中、一次定位的原则
一般在数控机床上，特别是在加工中心上加工零件，工序可以最大限度集中，即零件在一次装夹中应尽可能完成本台数控机床所能加工的大部分或全部工序。数控加工倾向于工序集中，可以减少机床数量和工件装夹次数，减少不必要的定位误差，生产率高。对于同轴度要求很高的孔系加工，应在一次安装后，通过顺序连续换刀来完成该同轴孔系的全部加工，然后再加工其他坐标位置的孔，以消除重复定位误差的影响，提高孔系的同轴度。
2.2、先粗后精的原则
在进行数控加工时，根据零件的加工精度、刚度和变形等因素来划分工序时，应遵循粗、精加工分开原则来划分工序，即先粗加工全部完成之后再进行半精加工、精加工。对于某一加工表面，应按粗加工――半精加工――精加工顺序完成。粗加工时应当在保证加工质量、刀具耐用度和机床――夹具――刀具――工件工艺系统的刚性所允许的条件下，充分发挥机床的性能和刀具切削性能，尽量采用较大的切削深度、较少的切削次数得到精加工前的各部余量尽可能均匀的加工状况，即粗加工时可快速切除大部分加工余量、尽可能减少走刀次数，缩短粗加工时间。精加工时主要保证零件加工的精度和表面质量，故通常精加工时零件的最终轮廓应由最后一刀连续精加工而成。为保证加工质量，一般情况下，精加工余量以留0.2～0.6mm为宜。粗、精加工之间，最好隔一段时间，以使粗加工后零件的变形得到充分恢复，再进行精加工，以提高零件的加工精度。3.先近后远、先面后孔的原则。按加工部位相对于对刀点的距离大小而言，在一般情况下，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。对于车削而言，先近后远还有利于保持坯件或半成品的刚性，改善其切削条件。对于既有铣平面又有镗孔的零件的加工中，可按先铣平面后镗孔顺序进行。因为铣平面时切削力较大，零件易发生变形，先铣面后镗孔，使其有一段时间恢复，待其恢复变形后再镗孔，有利于保证孔的加工精度，其次，若先镗孔后铣平面，孔口就会产生毛刺、飞边，影响孔的装配。
3、数控加工之中如何进行将加工工艺设计
3.1、确定数控加工方案
首先确定零件上由数控加工的表面，通过对零件图样的分析，选择最适合、最需要的内容进行数控加工。其次选择合适的机床，选择机床时应综合考虑数控机床的规格：包括坐标轴行程和主轴电机功率等内容，并且要考虑数控机床的精度，应该根据零件关键部位的加工精度的要求选择数控机床的精度等级。
3.2、确定加工工序内容
定位基准的选择定位基准是加工中用来使工件在机床或夹具上定位的所依据的工件上的点、线、面。按工件上用作定位的表面状况把定位基准分为粗基准、精基准和辅助基准。粗基准选择原则为：以不加工表面作为粗基准、选择要求加工余量均匀的表面作为粗基准、选择余量小的表面作为粗基准、选择平整、光洁、尺寸足够大的表面作为粗基准并且粗基准尽量避免重复使用。精基准选择原则为：基准重合原则、基准统一原则、自为基准原则和互为基准原则，并且要考虑到所选择的基准应能保证工件定位准确，装夹方便，夹具结构简单。
划分工序零件是由多个表面构成的，这些表面都有自己的精度要求，各表面之间也有相应的精度要求。为了达到零件精度要求，加工顺序安排应遵循一定的原则。先粗后精原则各加工表面的加工顺序按照粗加工、半精加工、精加工的顺序进行，目的是逐步提高零件加工表面的精度和表面质量。基准面先加工原则在加工一开始，总是先把用作精加工基准的表面加工出来，因为定位基准的表面精确，装夹误差就小。先内后外原则对于精密套筒，其外圆与孔的同轴度要求较高，一般采用先孔后外圆的原则，既先以外圆作为定位基准加工孔，再以精度较高的孔作为定位基准加工外圆，这样可以保证外圆和孔之间具有较高的同轴度要求。
3.3、对刀点与换刀点的确定
对刀点是数控加工中刀具相对工件运动的起点。巧妙选择不仅可以节省加工过程的执行时间，还能减少不必要的刀具损耗和机床运动部件的磨损。在编程时无论是刀具相对工件移动还是工件相对刀具移动都是把工件看成静止，刀具在运动。通常把对刀点称为程序原点启可以设在被加工零件上，也可以设在与零件定位基准有固定尺寸关系的夹具上的某一位置。其选择原则应该以找正容易、编程方便、对刀误差小、加工时方便可靠。多刀加工的机床编程而设置的，因为换刀点位置要适当，太远时调刀空行程太长，生产效率低汰近则可能在刀具转位时使刀具和工件发生碰撞。
3.4、切削用量的确定
切削用量包括切削深度、主轴转速、进给量。对于不同的加工方法，需要选择不同的切削用量，并应编入程序单内。合理选择切削用量的原则是：粗加工时一般以提高生产效率为主但应考虑经济性和加工成本岸精加工和精加工时应在保证加工质量的前提下兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数据应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验确定。
4、结语
现代数控加工与传统加工技术相比，无论在加工工艺，加工的自动控制，还是在加工设备与工装等诸多方面均有所不同。用数控机床加工零件比用普通机床加工零件更应重视加工之前的工艺分析。由于零件复杂多样，外形轮廓、毛坯材料、大小不尽相同，因此编程人员在拟定零件数控加工工艺时，应进行充分、全面的工艺分析，灵活、合理地设计工艺，向优质、高效、低耗的目标方向努力。
参考文献
[1]刘华.数控加工工艺标准化的研究[D].广州大学，2013.
【关键词】零件 数控加工 加工工艺
一、数控加工工艺路线的设计
数控加工工艺路线设计与通用机床加工工艺路线设计的主要区别，在于它往往不是指从毛坯到成品的整个工艺过程，而仅是几道数控加工工序工艺过程的具体描述。因此在工艺路线设计中一定要注意到，由于数控加工工序一般都穿插于零件加工的整个工艺过程中，因而要与其它加工工艺衔接好。数控加工工艺路线设计中应注意以下几个问题：
（一）工序的划分
根据数控加工的特点，数控加工工序的划分一般可按下列方法进行：
（1）以一次安装、加工作为一道工序。这种方法适合于加工内容较少的零件，加工完后就能达到待检状态。
（2）以同一把刀具加工的内容划分工序。有些零件虽然能在一次安装中加工出很多待加工表面，但考虑到程序太长，会受到某些限制，如控制系统的限制（主要是内存容量），机床连续工作时间的限制（如一道工序在一个工作班内不能结束）等。此外，程序太长会增加出错与检索的困难。因此程序不能太长，一道工序的内容不能太多。
（3）以加工部位划分工序。对于加工内容很多的工件，可按其结构特点将加工部位分成几个部分，如内腔、外形、曲面或平面，并将每一部分的加工作为一道工序。
（4）以粗、精加工划分工序。对于经加工后易发生变形的工件，由于对粗加工后可能发生的变形需要进行校形，故一般来说，凡要进行粗、精加工的过程，都要将工序分开。
（二）顺序的安排
顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位、安装与夹紧的需要来考虑。顺序安排一般应按以下原则进行：上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也应综合考虑；先进行内腔加工，后进行外形加工；以相同定位、夹紧方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好连续加工，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数；
（三）数控加工工艺与普通工序的衔接
数控加工工序前后一般都穿插有其它普通加工工序，如衔接得不好就容易产生矛盾。因此在熟悉整个加工工艺内容的同时，要清楚数控加工工序与普通加工工序各自的技术要求、加工目的、加工特点，如要不要留加工余量，留多少；定位面与孔的精度要求及形位公差；对校形工序的技术要求；对毛坯的热处理状态等，这样才能使各工序达到相互满足加工需要，且质量目标及技术要求明确，交接验收有依据。
二、数控加工工艺的特点及设计原则
数控机床加工工艺与普通机床加工工艺相比较，数控加工工艺设计的原则和内容在许多方面与普通机床加工工艺相同。一般说来，数控加工的工序内容要比普通机床加工的工序内容复杂。
（一）加工工艺的特点有两点
（1）数控加工工艺的内容十分具体、工艺设计工作相当严密。在普通机床加工时，许多具体的工艺问题如：工艺中各工步的划分与安排、刀具的几何形状、走刀路线、切削用量选择等，在很大程度上都是由操作工人根据自己的实践经验和习惯自行考虑和决定的，一般无须工艺人员在设计工艺规程时进行过多的规定。而在数控加工时，上述这些具体工艺问题，不仅成为数控工艺设计时必须认真考虑的内容，而且还必须作出正确的选择并编入加工程序中。
（2）数控加工的工艺“复合性”。采用数控加工后，工件在一次装夹下能完成镗、铣、铰、攻丝等多种加工，而这些加工在传统工艺方法下需分多道工序才能完成。因此，数控加工工艺具有复合性特点，传统加工工艺下的一道工序在数控加工工艺中已转变为一个或几个工步，这使得零件加工所需的专用夹具数量大为减少，零件装夹次数及周转时间也大大减少了，从而使零件的加工精度和生产效率有了较大的提高。
（二）数控加工一般应遵循以下原则
上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧。以相同的安装方式或使用同一把刀具加工的工序，最好连续进行，以减少重新定位或换刀所引起的误差。在同一次安装中，应先进行对工件刚性影响比较小的工序，确保工件在足够刚性条件下逐步加工完毕。这些原则不仅适用于数控加工，也适用于普通机加工。除此之外，对于数控加工，表1列出了一些根据数控加工工艺特点而应注意的其它原则，在确定加工工序的时候也要引起重视。
参考文献：
[1]典型零件工艺分析与加工（高职高专模具设计与制造专业规划教材）[M].清华大学出版社，2010.
[2]李卫民.机械零件数控加工（21世纪高职高专机械类实训教材）[M].中国人民大学出版社，2009.
关键词：非单调轴类零件；数控加工；工艺分析
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.049
数控机床的使用如今在工业制造领域已经十分广泛。随着技术的不断进步，一些原有的在零件加工工业上的已经得到了妥善的解决。与普通机床的加工工艺不同，数控机床的加工工艺以及加工流程，更加复杂。本文对非单调轴类零件展开论述，包括非单调轴类零件内的轴径外零件，零件的加工工艺，轴类零件加工的难点等等。对数控编程及加工工艺进行分析，总结数控机床工艺路线的特征以及优势，期望对于研究如何提高数控机床加工工艺的加工效率具有参考价值。
1 数控加工中的典型工艺处理方法
（1）根据数控加工典型工艺处理方法的要求，为了不产生大量的误差，往往采取局部分散的标注方法，将数控编程中的源点集中在引注和坐标式尺寸之下，零件图中所有点、线、面直接给出坐标尺寸，或者以编程原点为基准，同一基准引注尺的尺寸称为标注法，这种标注法在数控编程中便于编程，防止使用特性方面时，由于重复定位精度及数控加工精度，而且便于尺寸之g的相互协调，当零件设计人员考虑装配的时候，应注意保持设计、工艺、检测基准与编程原点设置的一致。给数控加工与工序安排带来很多不便。这种工艺处理方法既不会产生较大的累积误差，也不会破坏零件的使用性能，适合在改动局部的时候集中引注或散标注法尺寸。（2）两轴或两轴以上插补加工时，刀路尽量使用简单刀路。在两轴位置增益不相同时，选用0度或是90度方向切削零件。为避免出现轮廓误差，平行刀路最好选择较长的边作为其进给方向。对于数控铣床加工零件，因为不存在轮廓误差必须使零件的直线轮廓平行或垂直于坐标轴，强调单轴插补加工的物理意义，以提高零件的加工精度。（3）在留精加工余量时注意刀路的材料去除量要均匀，因为突然改变料投入切削量，会对刀具和机床减小冲击产生。
2 加工零件图的工艺分析
本文所举数控车床的数控系统零件结构如图1所示。零件材料采用45钢，毛坯尺寸为Φ28×60mm，在无热处理和硬度的要求前提下，对之进行数控的工艺分析。
该零件经过加工后，表面的组成包含了圆柱、非圆曲面以及螺纹。表面的精度要求步入直径尺寸的精度要求那么严格。
3 加工工艺设计
（1）手工编程加工工艺路线设计。工步1：装夹方式采用车削端面的方法，对装夹棒料外圆柱面进行编程。工步2：遵循0-A的轨迹，在左端进行车削处理。首先进行编程，然后将编程指令输入加工螺纹，包括外圆车削循环指令G71以及精车循环指令C70，螺纹加工采用指令G92等。工步3：车端面夹持Φ24的圆柱，Φ27的圆柱调头装夹，总长57.8mm，左端面保证定位。工步4：在舒服循环指令和精加工指令后，遵循E-A的加工轨迹，采用55°的外圆车刀进行操作，并对加工过程中的刀具的副偏角进行干涉。
（2）选择刀具。外圆车刀具角度要大于30°，根据工艺分析，尖角应经过精加工，外圆加工的大小采用车刀做粗的方法，刀片的加工精细程度决定了刀片的强度，案例中加工刀具使用55°的外圆，使用刀补防止在加工C处产生过切。精加工过程中刀尖圆弧半径为0.2mm，螺纹加工的刀具加上刀补参数选择为螺纹形状，螺距大小60°切槽刀的刀宽3mm。
4 工艺之间的对比
采取的编程方法不一样的话，工艺的方法也就会有所不同，以上的两种方法都有各自好的和坏的一面。该零件在实际加工中采用手工编程加工工件的左端比较方便，程序相对来说比较简单，对于右端的加工采用自动编程加工效率更高。
5 对非单调轴类零件进行车削加工
由于加工的难度较高，因此在进行车削类加工的过程中，如果要达到工艺的要求，就要采用非单调类的零件，将其坯料加工到符合一定设计要求的棒料，加工设备为具有数字处理和数控加工技术的数控车床。如图2。
工艺制定中易出现的几种问题。问题一：整个手柄曲线按一次精车处理切削量太大，若刀具选择不当导致无法加工，应在点A或点C处产生刀具干涉。问题二：整个手柄曲线按G71指令，对附近刀具以及两圆弧交点进行干涉，C处外圆粗循环切削、G70指令精加工。如无法加工可采用削量加大的方法处理加工工艺。
6 结语
非单调轴类零件不容易加工，这时候，数控工艺就成了加工的关键。但是不同的编程方法产生不同的刀具路径，零件加工的效率和质量和不同编程方法产生的不同刀具路径紧密相关，我们可以通过分析工艺方案和编程方法，对其优化设计，以提高加工效率。
关键词：数控铣床；孔系；加工工艺
中图分类号：TG547 文献标识码：A
合理确定数控加工工艺对实现优质、高效和经济的数控加工具有极为重要的作用。其实在使用通用机床加工时，许多具体的工艺问题，如工艺中各工步的划分与安排，刀具的几何形状，走刀路线及切削用量等，在很大程度上都是由操作工人根据自己的实践经验和习惯自行考虑和决定的，一般无须工艺人员在设计工艺规程时进行过多的规定。而在数控机床加工时，上述这些具体工艺问题，不仅成为数控工艺设计时必须考虑的内容，而且还必须做出正确的选择并编入加工程序中。根据数控加工的特点，正确选择加工方法和加工对象，充分发挥数控机床加工的优点，取得良好的经济效益是我们在进行工艺设计中必须考虑的一个重要问题。数控加工工艺的应用有很大的灵活性，对同一个加工内容，可能有多种工艺方案，必须针对具体问题进行具体分析。
1数控铣床孔系加工常遇问题
1.1机床自身精度及工艺误差
数控机床之所以有精度误差是因为机床存在导轨误差、工作台误差及夹具误差等。数控机床在实际生产过程中由于工艺安排的顺序不同，在单位时间内所生产出来的合格零件数量也是有所不同的。不同的工艺安排所需要的费用也不同。然而在工艺设计过程中就需要根据零件的精度要求选择适合精度的数控机床及费用较低的工艺设计。
1.2孔加工时刀具的影响
由于孔加工是对零件内表面的加工，所用刀具多为定尺寸刀具，如钻头、铰刀等，在加工过程中，刀具磨损造成的形状和尺寸的变化会直接影响被加工孔的精度；由于受被加工孔直径大小的限制，切削速度很难提高，影响加工效率和加工表面质量，尤其是在对较小的孔进行精密加工时，为达到所需的速度，必须使用专门的装置，同时对刀具的性能也提出了很高的要求；刀具的结构受孔的直径和长度的限制，刚性较差。在加工时，由于轴向力的影响，容易产生弯曲变形和振动，刀具刚性对加工精度的影响就越大；孔加工时，刀具一般是在半封闭的空间工作，切屑排除困难；冷却液难以进入加工区域，散热条件不好，切削区热量集中，温度较高，所以刀具的耐用度也影响孔的加工质量。
2优化方案
2.1提高工艺设计人员及操作者水平
工艺设计人员应该重视基础，根据不同的零件类型，分解出不同的零件要素。通过判断零件信息，选择合理的孔系加工路线、孔系加工刀具及刀具的使用顺序。根据数控铣床的加工精度、装夹方法和换刀顺序等情况进行数控加工工序、工步的归并与排序，并对不同刀具的切削参数、工艺参数进行确定。最终编制出合理的加工程序。提高操作者的水平首先应该让操作者有质量意识；然后排专人进行培训指导，不要怕浪费材料和人工；最后对其进行考核。
2.2工艺路线的优化
零件的工艺路线是工艺设计的主要内容，它对机床的使用率、加工精度、刀具的使用数量和经济性等问题有着直接影响。在保证精度的前提下提高生产率应尽量做到工序集中、工艺路线最短、空行程和其他辅助时间最少。其中工序集中主要体现在工件装夹的次数，最好是一次定位加工多道工序，这样就可以减免产生孔间距的误差；由于有时对同一孔系的加工需要多把刀具，从而使机床工作台回转时间变长，即工序是按刀具来进行划分的，所以最好是用同一把刀具加工完成所有能完成的部位后，再使用下一把刀具；对于位置精度要求不高的孔系，可按加工路线最短的原则安排孔的加工顺序。对于位置精度要求较高的孔系，则应考虑反向间隙对孔系的影响，从而再选择合理的走刀路线。
2.3编程的优化
2.3.1 孔系加工的动作顺序
孔系加工的动作顺序非常典型，例如钻孔、镗孔的动作是由孔位平面定位、沿Z向快速运动到切削的起点、进给运动到指定深度、快速退回等组成。当一个零件上有很多个相同的孔时，则需要完成数个相同的顺序动作。如果使用基本指令来编写孔加工的程序将会十分麻烦，而使用孔加工固定循环功能指令来编程，只用一个程序段便可完成一个或两个以上孔的加工，可大大简化程序的编制，提高了编程效率，简化了程序。
2.3.2 利用机床的空运行功能
利用机床的空运行功能可以验证走刀轨迹是否正确。当程序输入机床后，可以装上刀具或工件，然后按下空运行按钮，此时主轴不转，工作台按程序轨迹自动运行，此时便可以发现刀具是否有可能与工件或夹具相碰。但是，在这种情况下必须要保证装有工件时，不能装刀具；装刀具时，就不能装工件，否则会发生碰撞。
2.3.3 坐标系、刀补的设置必须正确
在启动机床时，一定要设置机床参考点。机床工作坐标系应与编程时保持一致，尤其是Z轴方向，如果出错，铣刀与工件相碰的可能性就非常大。此外，刀具长度补偿的设置必须正确，否则，要么是空加工，要么是发生碰撞。
机床加工过程中的误差因素很多，提高机床加工精度有很强的实践性，它跟生产条件及生产工艺有很大关系，要生产出精度很高的零件比较困难，这就需要工艺设计人员不断尝试，通过积累的工艺数据来进行验证，并在以后的生产加工中不断改进技术，以达到优质、高效和经济的数控加工。
参考文献
[1] 陈日曜.金属切削原理（第2版）[M].北京：机械工业出版社，2002.
[2] 廖效果，刘又午.数控技术[M].武汉：湖北科学技术出版社，2000.
[3] 戴曙.金属切削机床[M].北京：机械工业出版社，1993.
