对数控车床加工工艺的分析与设计
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【摘要】本文主要分析了数控车床的加工工艺具备的优势，以及数控车床加工工艺的关键性技术，并详细介绍了数控车床加工工艺设计程序。
1.前言
作为数控编程中最重要的依据之一，数控车床加工工艺不同于传统意义上的车床加工工艺。数控车床加工工艺包含的内容更加的广泛，而且其设计质量的优劣以及设计合理性会对数控车床的零件加工整体质量及加工效率都会产生直接的影响。因此，在现代化的机械加工作业中合理的应用数控车床加工工艺，能够获取到最佳的加工效果。
2.数控车床的加工工艺具备的优势
较之传统的车床加工工艺来说，数控车床加工工艺具有其独特的优势，主要表现在定位误差以及定位基准等方面[1]。首先，定位误差主要包括了两个部分，即基准误差、基准不重合误差。在传统车床加工工艺当中，基准误差突出表现于采用夹具实施批量生产的时候，对进行加工的零件会造成不利影响，但数控车床加工工艺能够很好的预防这样的状况。数控车床加工时并不会大量使用夹具，使用的整体频率也不高，而且在加工零件之前还会根据工件表面进行直接的对刀，加工的实际过程中也通常不会换位与重新的装夹，就可以在很大程度上减小夹具可能产生的影响。
其次，尽管数控车床加工工艺的定位基准同样不能够实现同设计基准的重合，但由于其具备零位补偿，因此测量与工序基准都能够同设计基准相吻合，编程就随之变得更加简化，而计算误差也能够尽量的避免。此外，数控车床加工工艺的编程主要为数字编程，具有较高定位精度的伺服系统，产品加工时的精度也会得到提升。
3.数控车床加工工艺的具体分析
数控车床加工工艺的分析涉及到非常多的内容，笔者重点分析数控车床加工工艺的方便性与可能性。其中，可能性主要体现在零件加工方面。一般情况下，各零件结构的工艺性都应该要与数控加工特点相符合，因此在满足使用的相关条件的前提下，零件的选用应该为同一种尺寸，而且为统一几何类型，这样就能够在一定程度上降低换刀的次数，并且降低所用刀具的规格，使编程更加的简化[2]。同时，在数控车床加工的时候，在基准定位的选用方面也应该要尽量的统一，减少工件安装定位的次数，从而避免出现形位误差。
而方便性则主要表现在编程方面。编程的方便性要求设备零件相关的图纸中给出的各种数据以及尺寸，都应该要满足编程的方便操作。因此，在数控车床加工零件的相关图纸上，其标注尺寸应该选用同一个基准，也可以直接的把坐标尺寸展现出来。此时，如果是进行手工编程，就需要精确的计算出每一个节点所处的坐标。而如果是进行自动编程，就必须要定义零件轮廓的所有构成元素。
4.数控车床加工工艺的具体设计
4.1分析加工零件图并划分工序
分析加工零件图是工艺设计的首要任务，首先要分析加工零件图中设计的轮廓，查看其尺寸有没有矛盾、模糊、封闭以及是否齐全。其次还应分析加工工件的尺寸公差与材料，从而确定刀具和机床的选用类型，切削用量也可以明确设定出来。接着还应该对形状公差与位置公差进行分析，查看数控机床运动的副精度能不能够满足需求，以此确定装夹的具体方案，以及加工基准。
对加工零件图进行具体分析之后，就应划分具体的加工工序，划分工序时应该秉承两个原则，即工序分散的原则、工序集中的原则。其中，工序分散通常不会对设备以及人力提出很高的要求，因此可以考虑使用通用设备。而工序集中的情况下，一次装夹就能够对很多个表面进行加工，因此每一个表面间位置的精度都能够得到保证，再加之装夹次数会减少，也能在一定程度上提升效率。在两个工序原则的支配下，就可以正式划分工序，但必须充分考虑到加工的效率和精度。
4.2制定具体的加工方案
制定数控车床的加工方案必须要严格控制其加工精度，并且在提升效率的同时，还应尽量降低成本。通常制定数控车床的加工方案应该遵循以下几个原则：第一，从粗加工到精加工。在加工零件的时候，应该首先实施粗加工，将毛坯的加工余量在较短的时间内除去，使精加工的余量趋向于均匀。在精加工时应该严密控制走刀，确保连续完成。第二，从近到远。对于起刀点附近的部位应该要先加工，再慢慢延伸到较远的部位，以此节省加工时间，并使零件刚度都到保护。第三，从内到外。对于零件的外表面的加工而言，其内表面的加工会相对较困难，因此可以先加工内表面。第四，加工方案的制定前提是简化编程。简化编程能够降低工作量和错误率，在检查和修改方面也会更加方便。
4.3确定装夹方案与切削用量
设计装夹方案应对工件材料、工件类型、生产批量、弹性变形等进行研究，在保证较高的定位精度的前提下，再根据需要选择液压气动或者三爪卡盘夹具。而切削用量的选择应根据刚度条件决定，通常刚度较高时，切削深度可以适当调大，这样走刀的次数就会降低，生产速度得到提升。但必须强调的是，在切削时，应该留出一定量的加工余量，大约在0.1-0.5mm左右[3]。而给进的速度必须与切削深度预计主轴的转速相适应，根据具体情况，给进速度可以尽量选择大值，但是如果出现排屑困难的问题，应该要将给进速度进行适当的调整，作降低处理。在确定装夹方案与切削用量之后，就可以进程编程。
5.结束语
作为数据编程工作中最重要的一个环节，数控车床加工工艺设计质量对数控车床使用效率以及加工零件的整体质量等都会产生直接的影响。因此，数控车床加工工艺设计时，应该仔细分析加工零件图并划分工序，通过制定具体的加工方案，再确定装夹方案与切削用量，从而提升加工的整体质量以及生产效率。
参考文献
[1]唐慧娟.数控车加工工艺技术分析[J].数字技术与应用，2013，10（10）：212.
[2]郭万泉，等.数控车床加工工艺分析[J].科技创新与应用，2012，06（06）：83.
[3]赵艺兵.数控车床加工工艺分析与设计[J].现代设计及先进制造技，2011，36（11）：39-41.