數(shù)控車工編程加工工藝設(shè)計(jì)技巧

摘 要：對(duì)于數(shù)控加工程序來說，它相比于普通機(jī)床工藝有著結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要求高的特點(diǎn)，在規(guī)程方面有很大的差別。數(shù)控屬于自動(dòng)化工作范疇，它節(jié)省了工作時(shí)間，提高了工作效率，但是在編程人員方面，又有很高的要求，因其零件的工藝過程和機(jī)床的運(yùn)動(dòng)過程要求高，所以編程人員必須能夠全方位了解數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，了解它們的性能及運(yùn)作方式等問題，只有這樣，才能是自動(dòng)化水平大大提高。文章主要從數(shù)控車工的編程及加工工藝技巧的設(shè)計(jì)兩方面來說，希望對(duì)相關(guān)研究提供一些方法論的指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車工；編程；工藝設(shè)計(jì)；技巧

引言

在EDS研究的UG軟件問世以后，數(shù)控加工零件呈現(xiàn)出越來越復(fù)雜化的特點(diǎn)，各種加工序形成一條無形的產(chǎn)業(yè)鏈，相互牽制。要想將零件完整且順利地加工出來，必須在各個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)。首先要制定一套完整且可行的施工方案，在對(duì)加工工藝進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，確定好所需的輔助工具，把握好切削用量。數(shù)控加工和普通加工不一樣，它的工序內(nèi)容非常復(fù)雜，存在編程問題，不像普通加工那樣簡(jiǎn)單。但它的工作效率高，在加工過程中，不需要人力參與其中，大大節(jié)省了勞動(dòng)力，節(jié)省了生產(chǎn)成本。下面就其幾方面做一具體闡述：

1 數(shù)控車工編程加工和設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的問題

在進(jìn)行編程加工時(shí)，首先應(yīng)該確定好工序，畫出加工零件的草圖，根據(jù)所要加工的器械，選擇合適的零件，不能在加工進(jìn)行中還出現(xiàn)設(shè)計(jì)不合理的情況。其次，研究加工圖紙，不能疏漏任何一個(gè)細(xì)節(jié)，將加工任務(wù)按側(cè)重點(diǎn)劃分，由重到輕一次排列，防止掌控不當(dāng)，防止走刀路線偏離造成嚴(yán)重?fù)p失。再者，嚴(yán)格考察加工圖紙內(nèi)容，判斷是否合理，將不合理的地方進(jìn)行改正，確保能夠完整加工。最后，處理好工藝指令情況，要依據(jù)事實(shí)說話，不能僅憑經(jīng)驗(yàn)之談。

2 數(shù)控車工編程加工程序

由于數(shù)控涉及到機(jī)械化自動(dòng)操作，運(yùn)轉(zhuǎn)速度快，所以數(shù)控機(jī)床加工的加工對(duì)象出現(xiàn)多而復(fù)雜的情況。由于一些零件的材料、質(zhì)量、形狀、位置和數(shù)量不同，在加工過程中要進(jìn)行分類處理。在設(shè)計(jì)方案過程中，就要明確做出要求，具體問題具體分析，具體對(duì)待，處理方式要靈活多樣。從而達(dá)到質(zhì)量要求，提高效率，節(jié)約成本。在加工程序方面中需要確定好走刀路線。走刀路線是整個(gè)工作的基礎(chǔ)，也是工作的重中之重。它包括路徑的引入以及切入的行程等。整個(gè)路線要從刀具的運(yùn)動(dòng)點(diǎn)開始算起，以結(jié)束的點(diǎn)為終點(diǎn)，這段路徑為走刀路線。

在走刀路線中，需要注意三點(diǎn)：第一、走刀路線要最短，空刀時(shí)間要最短。走最短路線要在保證加工質(zhì)量的前提下進(jìn)行，節(jié)省加工時(shí)間不是在以犧牲產(chǎn)品質(zhì)量為代價(jià)的。在遵循這個(gè)原則時(shí)，一定要重視質(zhì)量問題。方法運(yùn)用的好就可以節(jié)省生產(chǎn)時(shí)間，減少對(duì)刀具的浪費(fèi)和磨損，減少開支。第二、注意刀具的切入和切出。刀具在進(jìn)行切割過程中，容易對(duì)周圍造成破壞，在輪廓上留下痕跡，影響整體美觀。第三、加工后的路線選擇。在加工完成后，要選擇變形不嚴(yán)重的路線，一般來說，這種路線的質(zhì)量是最為可靠的。

3 加工工藝設(shè)計(jì)方案所要遵循的原則

在進(jìn)行加工工藝時(shí)，要注重加工的順序，這樣才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

首先，要先進(jìn)行大概整體加工，再進(jìn)行精細(xì)處理。在進(jìn)行粗加工時(shí)，確定好工序，去掉繁冗的工作程序，為后期的精加工做好鋪墊。粗加工就是產(chǎn)品的一個(gè)框架，具體成型還要看后期的細(xì)加工如何。粗加工完成以后，進(jìn)行半精加工，最后，進(jìn)行系統(tǒng)的精加工，做好過度銜接工作，減少余量。

其次，做好定位工作。這里所指的定位是采取就近原則，根據(jù)刀點(diǎn)和所加工的零件的距離來區(qū)分距離遠(yuǎn)近。如果零件距離刀點(diǎn)近就要先進(jìn)行加工，如果距離遠(yuǎn)就要進(jìn)行后加工，這樣一來，就減少了道具的行程時(shí)間和行程距離。

再次，要遵循先里后外原則。在加工零件時(shí)，不能光注重其表面，對(duì)于內(nèi)部也要進(jìn)行加工。所以在制定加工方案時(shí)，要充分考慮這幾方面的因素，將其制定在內(nèi)，可以先進(jìn)行對(duì)其內(nèi)部加工，再進(jìn)行對(duì)其外部加工，減少障礙。

4 加工工藝的處理過程及工件的夾具選擇

4.1 工藝的處理過程

在工藝處理過程中，要注意加工零件的加工部位和尺寸大小。確定好工件的加工部位，加工輪廓，加工尺寸等具體內(nèi)容?？梢詢?yōu)先考慮加工操作難度大、普通機(jī)床無法保證質(zhì)量問題、工人加工效率低、普通機(jī)床無法進(jìn)行加工的這些零件。數(shù)控機(jī)床能夠?qū)⑦@些加工較困難的零件高效率地解決，并且能夠在很大程度上彌補(bǔ)普通機(jī)床的缺點(diǎn)。

4.2 工件的夾具選擇

夾具的作用就是能夠?qū)⒘慵潭ㄔ跈C(jī)床上，給操作人員一個(gè)具體的坐標(biāo)位置，利于機(jī)床對(duì)零件進(jìn)行操作。數(shù)控車床的運(yùn)轉(zhuǎn)速度非常高，尤其是車床的主軸，所以在選擇工件的夾具時(shí)，要考慮其性能。不同的車床有不同的選擇，概括來說，如果是數(shù)控車床就要選擇三爪自定心卡盤夾持工件這樣的夾具；如果是運(yùn)轉(zhuǎn)速度高的車床，就要使用液壓高速動(dòng)力卡盤這樣的夾具，或者是利用軟爪來夾持。在使用軟爪時(shí)要考慮它的弧面問題，為了保持夾具夾持的準(zhǔn)確度，操作人員就要對(duì)其進(jìn)行隨機(jī)配置。

另外，如果機(jī)床的加工零件數(shù)量比較少時(shí)，考慮到成本問題，就要使用組合夾具。這種夾具可以進(jìn)行隨機(jī)調(diào)試，與其他夾具也可以進(jìn)行互換?？傊?，在對(duì)夾具進(jìn)行選擇時(shí)，它的開敞度、定位能力、原件都要被充分考慮進(jìn)去，不能影響刀具走刀路線。對(duì)于裝卸的方便程度，也值得注意，要選用易裝卸的夾具，縮短時(shí)間。

5 刀具的切削用量

一般在編程過程中，都要充分考慮切削用量，它直接會(huì)影響到機(jī)床對(duì)零件的加工質(zhì)量和加工效率。所以在進(jìn)行切削用量選擇時(shí)，要考慮到影響它的各種因素，在適當(dāng)?shù)臈l件下進(jìn)行合理選擇。一般而言，用具（刀具、工件、機(jī)床）的剛性程度、切削的情況（速度、深度、進(jìn)給率）、工件的情況（精度、表面粗糙度）、刀具的選擇（壽命、生產(chǎn)率）、切削液的選擇（冷卻方式、種類）、工件材料的篩選（硬度、熱水處理情況）以及工件和機(jī)床的數(shù)量、壽命情況，這些都對(duì)切削有重要影響。

其中，切削的速度、深度以及給進(jìn)率是影響最大的因素，在進(jìn)行切削時(shí)，切削快慢會(huì)嚴(yán)重影響工作速度和工作時(shí)間，還會(huì)影響刀具的使用壽命。所以，綜上所述，在數(shù)控機(jī)床對(duì)于刀具的使用方面，刀具材料、工件材料、刀具壽命、切削深度與刀量、刀具形狀、冷卻液的使用這六個(gè)方面是決定切削用量的主要因素，在實(shí)踐過程中，我們要對(duì)具體問題作出具體分析，在三者（切削速度、切削深度、進(jìn)給量）之間找到平衡點(diǎn)，得到適中的切削參數(shù)。

6 結(jié)束語

數(shù)控機(jī)床數(shù)控車工編程加工工藝設(shè)計(jì)有很大的學(xué)問，雖然它的自動(dòng)化程度非常高，但是它的適應(yīng)能力卻很差，靈活度和自由度也很低，一旦對(duì)其進(jìn)行編程，就沒法再進(jìn)行改變，其數(shù)據(jù)已被固定。所以在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)時(shí)，要把每一個(gè)環(huán)節(jié)都作為重點(diǎn)來考慮，把每一個(gè)方案都細(xì)致化、具體化。在不斷的實(shí)驗(yàn)中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高加工工藝水平，提高機(jī)床的工作效率，使數(shù)控機(jī)床能夠更好的工作，進(jìn)而提升工件的加工質(zhì)量和加工效率。

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作者簡(jiǎn)介：徐江濤（1983，11-），男，漢族，籍貫：河南西平，學(xué)歷：本科，職稱：中級(jí)，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造，從事的工作：教師。