数控车床加工工艺技术分析

钟升波

摘要：随着经济发和科学技术的发展，普通车床的使用越来越少，取而代之的是数控车床。数控车床是现代制造加工中最典型的设备，与传统的车床相比，数控车床加工可以加工复杂形状的机械产品、保证零部件更高的精度。数控车床是基于计算机数字控制的车削加工设备，本文主要介绍了数控车床的工艺技术优势，总结得出了数控车床加工工艺技术设计的原则，并重点对数控车床的零件图、切削用量、刀具选择进行了分析。

关键词：数控车床；加工工艺；设计原则

前言

从20世纪中期开始，我国开展了对数控技术的研究开发，改革开放之后数控技术得到了飞速的发展。数控技术使我国的制造业发生了革命性的变化，在工业中的应用越来越广泛，我国已经成为世界的加工厂，我国的制造业承担着世界大部分的制造工作，数控车床加工是一种应用计算机技术和数控编程技术的高效自动化车床，具有加工精度高、生产效率高的特点。对数控车床的加工工艺技术分析具有很重要的工程意义和实际意义，我国的数控车床技术将继续朝着高速、高效、高精度、集成化的方向发展。

1.数控车床加工工艺的优势

1.1数控车床加工工艺介绍

数控车床是一种基于计算机技术和数控编程技术的自动化车床，数控车床加工过程是把加工过程所需的工艺参数、零件尺寸等用数字信息表示出来，将数字信息输入车床的控制系统，控制系统通过相关的应用程序对信息进行加工处理，输出信号到驱动单元和执行单元，刀具便自动车削加工出符合要求的零件，如图1所示为数控车床加工的基本过程框图。

数控车床加工过程中最重要的就是加工工艺，主要包括以下工艺：

零件图分析，确定数控加工的结构；

确定加工参数，粗加工或精加工的参数确定；

数控加工代码编写；

车床实现自动化车削加工。

图1 数控车床加工的基本过程框图

1.2数控车床加工工艺的优势

数控车床加工工艺的优势主要表现在定位误差小，加工精度高。

传统的加工工艺，在批量生产的过程中需要多次更换刀具，多次夹固，在换刀夹固的过程中就会产生定位误差，数控车床加工工艺在加工过程中不需要多次夹固零件，并且在加工之前会进行针对零件表面的对刀，这大大减少了定位误差。

数控车床采用数字化的编程技术，控制系统的定位精度很高，存在零位补偿，更够更好的保证零件的形状位置公差，使数控车床加工工艺具有更高的加工精度。

2.数控车床加工工艺设计的原则

2.1保证精确度的工艺设计原则

数控车床加工过程中不需要多次装夹零件，零件的粗加工、精加工一般是一次性完成，这保证了零件加工的精确度。但是，当零件的应力或者变形对加工的影响较大的时候，一般需要多次加工，先进行粗加工再进行精加工。

2.2高效率的工艺设计原则

数控车床加工工艺提高效率的设计，一方面节约换刀时间，合理的安排零件加工的工艺顺序，使一把刀具相应的切削任务完成后再换另一把刀具，提高了加工效率也延长了设备的使用寿命；另一方面，合理的设计刀具的走刀路线，使刀具在最短的行程中完成切削任务，尽量避免空行程。

3.数控车床加工工艺技术分析

3.1零件图的工艺分析

首先，零件图的结构设计要适合数控车床的加工，避免出现及其复杂、数控车床加工不能实现的结构设计；然后，零件图的尺寸标注符合加工的技术参数标准，并且尺寸标注要便于数控车床的加工，注意标注统一的参考基准线，注意参考基准、编程原点、检测基准之间的统一关系；最后，数控车床加工的零件图中几何要素的条件参数应该完整，有助于编程过程对零件表面几何要素的定义。

3.2选择合理的切削用量

切削用量的选择直接影响工件的加工质量和加工精度，切削用量主要是指切削速度、背吃刀量和进给量。切削用量的选择一般根据转速和加工精度确定，对于粗加工要求的零件，一般选择较大的背吃刀量，进给量也一般较大；对于精加工要求的零件，背吃刀量和进给量一般选择的比较小。切削用量选择的原则主要是在满足加工质量的前提下，为提高加工效率，尽可能的选择大的背吃刀量和进给量，减少走刀的行程和次数。

3.3选择合理的刀具

刀具的选择一方面影响着数控车床的加工效率，另一方面直接影响工件的加工质量和精度，所以刀具的选择要仔细。数控车床的加工要求高，刀具选择时一方面要注意材料的性能，应该选择刚度好、强度大的材料做刀刃；另一方面，选择合理的刀具寿命，根据刀具的结构、加工制造、切削功能、材料成本确定。高精度的刀具寿命长，安装、拆卸复杂的刀具寿命长。一般刀具采用硬质合金钢、高速钢等材料。刀具的选择还要考虑切削加工工艺、被加工零件的性能、加工过程中的使用的最大进给量和背吃刀量等。（如表2所示为刀具列表，仅供参考）

表1刀具列表

工步号 工步内容 刀具名称 刀具规格 主轴转速 切削深度 备注

1 粗车 90°外圆车刀 800 2 自动换刀

2 精车 90°外圆车刀 700 自动换刀

3 切槽 切断刀 Φ5 300 自動换刀

4 镗孔 切断刀 300 自动换刀

4.总结

数控车床的加工工艺相对于传统的机加工具有很多优点，数控车床加工技术使制造加工行业发生革命性的变革，制造业朝着自动化、信息化、数字化的方向发展。数控车床加工的主要特点是高效率、高精度，数控车床的加工工艺包括零件图的设计、刀具选择、切屑用量选择、加工工艺工序的设计等，只有分析制定合理的加工工艺流程、合理的选择刀具，才能实现加工效率最大化、加工质量最优化。

5.参考文献

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[4]王瑞泉,数控加工工艺与传统加工工艺相结合[J].天津职业院校联合学报，2007(5):第17-22页.

[5]王瑞泉.数控加工工艺与传统加工工艺相结合[J].天津职业院校联合学报,20 07 ,7 (5 ):19 -2 2.