数控车工编程加工工艺设计技巧

数控车工编程加工工艺设计技巧

李柏扬 夏凡 张立岩 王靖宇 马建军

北方华安工业集团有限公司 黑龙江齐齐哈尔 161046

摘要：数控车工完整顺利地处理零件，就需要在各个环节严格把关，在编程之前执行加工零件的过程分析，工艺计划的制定，正确刀具的选择，切削用量的确定等，在编程问题，流程计划上必须考虑到所有方面，数控车工加工工艺与普通机床相比具有数控加工过程的内容更加复杂，数控车床加工程序的编程在工艺上比普通车床考虑的因素更多，数控加工的工作效率更高，只需要人力的少量参与，更能节约成本等特点。

关键词：数控车工编程加工工艺设计

前言：各种加工工序形成了一条无形的产业链，相互制约。为了完成和顺利的过程部分，它必须严格控制在各个方面。第一必须制定一个完整可行的施工方案。在分析加工工艺的基础上，确定必要的辅助工具，掌握切削参数。数控加工不同于普通加工。它的过程内容非常复杂，并且存在编程问题。

一、数控车工编程加工技术要点

在进行编程之前，需要设计好整个零件制造的工序，绘制出零件的草图，根据零件制造要进行的操作来选择合适的工具及操作，因为如果在加工过程中出现问题，会非常容易造成加工材料的报废。除了设计好工序，还要对图纸进行仔细研究，不能错过任何关乎零件加工的细节，并对加工任务按照重要程度进行划分和排序，防止出现由于走刀偏离路线而造成严重损失的情况。通过仔细研读图纸，对技术方案进行评估，判断图纸中的工艺是否合理，如果不合理，在经过充分论证的基础上对不合理之处进行改进。确定工艺所对应的指令，要结合实际的工作经验来确定相应工艺步骤，并且在加工的过程中要注意各种工艺的先后顺序，只有这样才能在最大程度上保障加工的质量。在加工处理的过程中，要遵循先粗处理后精细处理的原则。在进行粗加工的过程中，尽量除去冗余的工序，提高加工的速度并为后续的精细加工打下基础。粗加工的过程就是产品框架形成的过程，零件的成型在很大程度上依赖于后期的精细处理。在零件进行完粗加工以后还要进行半精细加工，最后才是精细加工环节，在设计时要注意各个工序之间的有序衔接。定位也是十分重要的一个环节，要遵循就近原则，根据刀点与零件之间的距离来确定。如果零件距离刀点较近，那么可以进行优先加工，如果距离相对较远则可以进行后加工，这样可以在很大程度上减少刀具的行程，有效缩短加工的时间。此外还要遵循先里后外的加工原则。也就是在加工的过程中优先加工零件的内部而后加工零件的外部。这些都是在数控车工编程加工工艺过程中必须注意的问题和要遵循的原则，在此基础上可以有效地确保零件加工的质量及零件加工的效率。

二、数控车工编程加工工艺设计技巧

1.数控车床加工技术的内容和需要注意的问题。首先需要根据加工的机床选择合适的零件，再根据待加工零件的需要在合适车床上选择合适的零件加工位置，并确定加工内容和工序画出草图，在设计中避免出现一切不合理的问题；其次是分析待加工零件的图纸，明确加工内容，将加工任务按照侧重点划分，制定加工路径和走刀路线，防止在加工过程中出现掌控不当，走线偏离造成的损失；第三步是考虑修改加工过程，对图纸内容严格考察，不能疏忽每一个细节，不合理的地方要及时改正以便于完成加工；最后根据实际情况在数控机床上处理一些加工指令，不能仅凭经验，而是需要根据实际情况来处理。

2.加工过程。数控机床的加工涉及到机械自动化的操作，在对加工对象进行加工时容易出现许多复杂的问题，在加工时需要根据零件的位置、质量、数量等特性来进行分类处理，具体问题具体分析，在保证效率，达到质量要求的基础上做到节约成本，其加工过程的具体内容有：确定加工内容首先要确定工件加工内容、轮廓和尺寸等内容，确定要在机床上完成的过程的内容，在这一步中要注意优选不能在普通机床上处理的内容，优选普通机床难以加工且质量难以保证的内容，如果在普通机床的加工效率低，工人的工作强度大，那么可以选择在数控机床上加工，此外还要确定工件加工前的零件状态是什么，包括零件材料是模制件还是棒材，以及零件的形状和尺寸等等。确定走刀路线数控机床整个工作的基础就是走刀路线，包括路径的切入以及切入，整个走刀路线是从刀具的运动点算起的，直至结束点。在指定走刀路线中需要注意，走到路径要最短，空刀时间要最短，并且不能够以牺牲产品质量为代价来实现走到路线最短，减少对道具的浪费和磨损，其次要注意刀具的切入和切出，在整个数控加工切削过程中是十分容易对工件表面造成磨损，会留下痕迹，在选择加工后的路线上，需要变形不严重的路线，这种路线的质量才最可靠。选择附件和夹紧方法由于要确定工件在机床坐标系中的位置，所以机床必须首先确保机床坐标系中工件坐标的正确定位，一般情况下数控车床使用自定心三爪卡盘来夹持工件，也可以用尾座尖端支撑工件，由于数控车床的主轴转速非常高，因此通常使用夹具来便于夹紧工件，在选择夹具时需要考虑性能，不同的车床要有不同的选择，例如运转速度高的车床

就需要选择液压高速动力卡盘，或者软爪，软爪的曲面问题由操作员随机控制，以达到理想的夹紧精度，并且可以通过调节油缸压力，改变卡盘的夹紧力，以满足夹紧各种薄壁或易于变形的部件的特殊需要，此外，还需要注意当零件处理少量时可以尝试使用组合夹具或通用夹具、夹具的敞开度、夹具定位和夹紧机构部件在加工过程中不得影响加工过程、不能影响走刀路线、搬运和卸载零件必须切实可靠，以减少准备时间等。确定切削量和进给量数控编程时，需要确定每个过程的切削量，在选择切削量时，必须考虑影响切削的各种因素，正确选择切削条件，合理确定切削量，从而有效提高切削质量和产量。一般情况下影响切削条件的因素包括机床、刀具、工件刚度，切削速度和深度以及工件精度、粗糙度、使用寿命，切削液类型，冷却方法、工件数量，机床的寿命等等，其中切削速度和深度是主要因素，直接影响切削效率，如果切削速度太低，切削时间将延长，刀具将不再执行其功能，如果切割速度太快，切割时间可能会缩短，但工具可能会产生高热量并影响其使用寿命。

3. 数控加工需要遵循的原则。先整体后精细为了提高生产效率并确保零件精加工质量，必须在切削过程中组织粗加工，去掉精加工的大量加工余量，粗加工完成产品的框架，在进行半精加工，这一步必须换刀，组织半精加工是在粗加工后剩余量的均匀性不能满足精加工要求时，将半精加工组织为过渡工艺，为精加工的工作做铺垫，使精加工余量小而均匀。做好定位在数控加工时要做好定位，先近后远地进行加工，这里的远和近是基于工件退刀点的距离来划分的，在正常情况下，特别是在粗加工期间，通常先处理刀点附近的工件，远离刀点的工件后进行加工，以减小行程距离后行程时间，对于车削加工，还有利于保持原始或半成品部件的刚度并改善切削条件。先里后外对于需要加工内部和外表面的部件，需要按照先里后外的顺序，减少障碍，避免出现难以控制内表面的尺寸和形状、工件刚性差，刀尖的耐久性低等现象。

数控车工编程加工工艺技术含量与专业化程度较高，可以实现对零件加工的自动化处理，但是掌握数控车工编程加工工艺不仅需要理论知识还需要丰富的实践。通过对数控车工编程加工工艺技术要点与需要遵循的原则、加工过程需要注意的问题以及具体环节的处理方式介绍，可以为数控车工加工工艺人员提供一定的参考和帮助。不过，要完全掌握数控加工工艺并不是一件简单的事，需要工艺人员不断努力，在实践中不断进步。

参考文献：

[1]杨永利. 分析数控车工技术的应用实践探析[J]. 黑龙江科技信息,2018(33).

[2] 张智辉. 数控车工教学中应用宏程序编程探析[J]. 计算机光盘软件与应用,2020(19).

[3]潘平. 数控车工技术应用探讨[J]. 中国高新技术企业,2017(15).