探討數(shù)控車工編程加工工藝設(shè)計技巧

姜天根

摘 要：數(shù)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(shù)控機床來說，他的加工工藝結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，要求更高，在規(guī)程方面也具有很大的差別，所以對相關(guān)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(shù)控機床的特點、性能以及運行方式等，本文就主要對數(shù)控車工編程加工工藝設(shè)計的技巧進行了分析。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機床;數(shù)控車工編程;工藝設(shè)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(xiàn)有的數(shù)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(huán)節(jié)嚴格把關(guān)，在編程之前執(zhí)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(shù)控車工加工工藝與普通機床相比具有數(shù)控加工過程的內(nèi)容更加復(fù)雜，數(shù)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(shù)控加工的工作效率更高，只需要人力的少量參與，更能節(jié)約成本等特點。

1 數(shù)控車床加工技術(shù)的內(nèi)容和需要注意的問題

首先需要根據(jù)加工的機床選擇合適的零件，再根據(jù)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(nèi)容和工序畫出草圖，在設(shè)計中避免出現(xiàn)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(nèi)容，將加工任務(wù)按照側(cè)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(xiàn)掌控不當(dāng)，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(nèi)容嚴格考察，不能疏忽每一個細節(jié)，不合理的地方要及時改正以便于完成加工;最后根據(jù)實際情況在數(shù)控機床上處理一些加工指令，不能僅憑經(jīng)驗，而是需要根據(jù)實際情況來處理。

2 加工過程

數(shù)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(xiàn)許多復(fù)雜的問題，在加工時需要根據(jù)零件的位置、質(zhì)量、數(shù)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(zhì)量要求的基礎(chǔ)上做到節(jié)約成本，其加工過程的具體內(nèi)容有：

2.1 確定加工內(nèi)容

首先要確定工件加工內(nèi)容、輪廓和尺寸等內(nèi)容，確定要在機床上完成的過程的內(nèi)容，在這一步中要注意優(yōu)選不能在普通機床上處理的內(nèi)容，優(yōu)選普通機床難以加工且質(zhì)量難以保證的內(nèi)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(shù)控機床上加工，此外還要確定工件加工前的零件狀態(tài)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(shù)控機床整個工作的基礎(chǔ)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(jié)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(chǎn)品質(zhì)量為代價來實現(xiàn)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(shù)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(zhì)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(biāo)系中的位置，所以機床必須首先確保機床坐標(biāo)系中工件坐標(biāo)的正確定位，一般情況下數(shù)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(shù)控車床的主軸轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(diào)節(jié)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(dāng)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(gòu)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(zhǔn)備時間等。

2.4 確定切削量和進給量

數(shù)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(zhì)量和產(chǎn)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(shù)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(zhí)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(chǎn)生高熱量并影響其使用壽命。

3 數(shù)控加工需要遵循的原則

3.1 先整體后精細

為了提高生產(chǎn)效率并確保零件精加工質(zhì)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(chǎn)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(shù)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(nèi)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(xiàn)難以控制內(nèi)表面的尺寸和形狀、工件剛性差，刀尖的耐久性低等現(xiàn)象。

4 結(jié)束語

數(shù)控車床加工程序的編程雖然比一般普通機床復(fù)雜，但是數(shù)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(jié)約成本，所以在進行數(shù)控加工時，需要不斷總結(jié)經(jīng)驗，提高工藝水平，提升工件加工質(zhì)量和效率。

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