数控车床加工中编程的原则与工艺优化技术分析

摘要：在数控加工中，不管是手工编程或者自动编程方式的应用，都需要对加工零件的零件图进行分析，对机床、夹具和刀具等进行合理选择，对数控加工的加工工艺方案合理确定。在数控编程中处理工艺问题的质量，不仅会对机床效率的发挥产生影响，零件的加工质量和生产效益也会受到影响，需要引起人们足够的重视。文章分析了数控车床加工中编程的原则与工艺优化技术，希望可以提供一些有价值的参考。

关键词：数控车床加工；数控编程；编程原则；加工工艺；工艺优化 文献标识码：A

中图分类号：TG547 文章编号：1009-2374（2015）06-0044-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0449

我国属于世界制造工厂，数控加工技术因为效率较高，已经得到了广泛的应用。具体来讲，数控加工就是将待加工零件的工艺过程、几何和工艺参数等编成数控程序，这样数控机床就可以被本程序所控制，促使零件自动加工得到实现。在数控编程的工艺处理中，灵活程度较高，即使是相同的零件，也可以采取多样化的工艺设计方案，在实践过程中，需要具体问题具体分析，对数控加工工艺合理设计，以便促使数控加工的质量得到保证，成本得到降低。

1 数控车床编程的工艺处理基本原则

加工工艺的制定在数控车床编程中占据着十分重要的地位，在具体实践中，需要紧密结合相关的原则，主要包括以下方面的内容：

1.1 先粗后精

在切削加工中，首先对粗加工工序安排，在比较短的时间内去除掉毛坯的加工余量，促使生产效率得到提高。同时，需要满足精加工的余量均匀性要求，之后对换刀后的半精加工进行安排，促使相关要求得到满足。在相关实践中，如果存在着较多的余量，在过渡性工序中，可以选择半精加工，以便有效地控制精度。最后的精车加工，要求能够一次完成，要充分考虑加工的进退刀路线，这样在轮廓处切入切出的刀具刀痕，就可以得到有效减少。部分零件容易变形，粗加工之后，变形问题可能出现，那么就需要采取相应的校正措施；在粗精加工过程中，通常需要分开设计相关工序。

1.2 先近后远

在数控车床加工中，通常会加工那些离刀具起点比较近的部分，后加工那些离刀具起点远的部分，这样刀具移动距离就可以得到缩短，空走刀次数得到减少，加工效率得到提升，还可以保证工件的刚性，有效改善切削条件。

1.3 先内后外

为了促使加工条件得到改善，内型内腔加工工序首先安排，之后再进行外形加工工序。

1.4 最少程序段

为了保证加工效率，要采用比较简洁的程序，可以促使编程工作量得到减少，编程出错率得到降低，这样在实践中，可以更好地检查和修改程序。

1.5 最短的走刀路线

对走刀路线的重点进行确定，包括两个方面的内容，分别是粗车加工、空运行走的路线，在加工质量得到保证的基础上，缩短加工程序的走刀路线，这样加工效率就会得到提升，车床的磨损程度也可以得到减少。

2 数控车床加工中的工艺处理优化技术

2.1 对零件的加工路线合理确定

在具体实践中，需要充分结合零件的具体结构特点来对加工路线进行确定，在编程过程中，结合相关原则来确定加工路线，零件的加工精度以及表面粗糙度要求需要得到满足；对加工路线进行缩短，促使刀具空程移动时间得到减少；要能够较为简单地计算数值，有着较少数量的程序段，这样编程工作量就可以得到减少。如果加工于数控铣床上，因为刀具有着差异化的运动轨迹和方向，选择不同的加工路线，零件表面就有不同的粗糙度，那么就需要根据具体情况，合理选择，在对平面轮廓零件进行铣削时，为了促使刀具切入切出的刀痕得到减少，就需要科学分析刀具的切入切出路线。在安排点位加工数控机床的加工路线时，需要对走刀路线进行缩短，在孔加工的过程中，需要抛弃传统的思维，换算相关的尺寸，以便最大程度地减少各孔间距的总和，这样空程移动距离就得到了减少，加工时间得到了节省。

2.2 对工件的装夹方法和刀具等合理选择

相较于普通机床，数控机床上的工件有着相同的装夹方法，要对定位基准和夹紧方案合理选择。尽量将已有的通用夹具装夹应用过来，促使装夹次数得到减少，保证通过再一次的装夹，可以加工零件上所有需要加工的表面。工件定位基准需要重合于设计基准，这样尺寸精度才不会在较大程度上受到定位误差的影响。在对夹具进行选用和设计时，尽量将组合夹具以及可调整夹具应用过来，专用夹具一般不能够采用；要快速可靠地装卸工件，将气动和液压夹具应用过来，这样机床的停机时间就可以得到有效减少。要外露零件上的加工部位，避免刀具的进给以及切削加工受到装夹工件的影响。

在数控编程的过程中，数控加工中非常重要的一个环节就是对刀具合理选择，它不仅会对机床的加工效率产生影响，与加工质量也有着直接的关系。在对刀具进行选择时，通常需要将工件材料、加工型面类型等诸多因素充分纳入考虑范围。相较于传统的加工方法，数控加工对刀具有着更高的要求，除了具有较高的精度和刚性之外，还需要有稳定的尺寸，能够方便地安装和调整，那么就可以将优质材料制造的数控加工刀具应用过来，并且对刀具参数优化选择。

2.3 对刀点和换刀点合理选择

在数控编程的过程中，需要对对刀点和换刀点的位置合理选择。选择的对刀点，需要保证数值处理更加方便，程序的编制能够得到优化，可以很方便地在机床上找正，加工过程中，也可以便捷地检查，最大限度地降低加工误差。工件上以及工件外都可以选择对刀点，但是需要联系到零件的定位基准。为了促使加工精度得到提升，尽量在零件的设计基准或工艺基准上选择对刀点。通过刀位点的位置，可以表示出刀具在机床上的位置，各种刀具有着不同的刀位点。如果在加工中选择的是多刀加工机床，并且需要换刀，那么就需要对换刀点合理设定，固定点或任意认定的点都是可以的，一般在工件或者夹具的外部设置换刀点。

2.4 对切削用量合理确定

在数控编程的过程中，编程人员需要对每道工序的切削用量合理控制，结合不同的加工方法，对切削用量差异化选择，并且在程序中按照相应的形式写入进来。按照相关原则来对切削用量合理选择，在粗加工时，主要是提升生产率，还需要将经济性和加工成本等因素充分纳入考虑范围；在半精加工和精加工过程中，除了要提升加工质量，还需要考虑切削效率、经济性和加工成本等因素。

3 结语

在数控车床编程过程中，一直需要考虑的一个问题就是数控工艺问题，因此，在具体实践中，就需要对数控编程中的工艺和优化问题正确处理，除了对加工工艺基础专业知识进行丰富之外，还需要结合具体情况，将掌握的各项知识充分利用起来，总结实践经验，促使工艺分析和处理水平得到提升，更好地开展数控机床加工工作。

参考文献

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[3] 曾均辉.数控车床车削加工工艺优化[J].中外企业家，2014，（3）.

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作者简介：游腾周（1962-），男，广西柳州人，柳州职业技术学院机电工程系实训教师，助理工程师，研究方向：机械制造工艺。

（责任编辑：秦逊玉）