数控车工艺过程分析与处理
摘要：本文主要从数控机床的数控加工工艺分析与处理内容入手，对基于数控车床程序设计工艺过程进行了分析。
关键词：数控车床；数控加工；工艺分析；
前言：随着机械制造技术的不断发展，数控加工对机械工件精度要求表现出了逐渐提高的特点，在数控加工设备的精度进行了不断更新的情况下，误差补偿机制的应用，成为了提升工件加工精度的一项重要措施。在科学技术不断进步的现代社会，数控机床加工精度的提升，可以在对机械工业的加工水平进行提升的基础上，为我国国防能力和科学水平的发展提供帮助。
近年来随着数控加工的日益成熟，大多数零件都是用数控机床加工出来的，因此对于如何改进数控加工工艺的问题就越来越重要了。由于在数控机床上加工零件受机床空间影响，局限了数控加工的灵活性，所以就要求我们掌握如何改进合理的加工工艺，提高数控机床的使用性能，从而提高产品质量和生产效率。
数控加工是按照零件图纸编制好加工程序，自动地对棒料进行车削加工，直到做出一个合格的零件。合理安排加工工艺不仅能快速准确的保证加工出符合设计要求的合格零件，同时也能使数控车床得到合理的应用并使其加工性能得到充分的发挥，否则有可能浪费大量的时间，还会使劳动者的强度提高，甚至有可能加工出废品。
设计数控程序之前，无论是自动编程还是手工编程，在编程之前首先要对所加工的零件进行工艺分析，然后拟定加工方案、制定正确合理的加工工艺过程，还要选择合适的刀具及加工参数。在数控程序的设计过程中，应注意一些程序设计的工艺方法。如果忽视了一些工艺细节问题，有时即使加工程序是正确的，但由于加工的工艺方法不合理，也根本无法加工出合格的零件，更有可能会造成机床的报警及损害。
下面我将就数控加工程序设计中常见的问题进行分析，并针对具体问题给出相应的解决办法，以便帮助大家对数控机床有进一步的了解。普通机床的加工工艺和数控机床的加工工艺是大同小异的，只是数控机床能够通过程序自动完成普通机床的加工动作，减轻了劳动者的劳动强度，同时能比较准确的加工出合格的零件。由于数控加工整个加工过程都是自动完成的，因此就要求我们在加工零件之前，必须把整个加工过程做一个比较合理的安排，不能出现任何的差错。
一、数控车床程序设计工艺过程分析
1、零件图分析
无论用什么机床加工零件，都必须从查看零件图开始。对于加工比较困难的薄壁零件，在切削过程中，薄壁受切削力的作用，容易产生变形，不仅装夹不方便，而且所要加工的部位也难以加工，需要设计专用薄壁套管、护轴。
2、选择合适的编程基准
数控车床在加工中，都是以机床的原点为定位基准的，一般情况下，也是以这个基准为编程基准。但是有时选择合适的编程基准，可以大大降低程序设计中的数值计算，减少程序段和编程工作量，增加程序的可读性及可修改性，减少程序设计中的错误。编程基准可以选择在零件或机床的任何位置，但必须与零件的定位基准有确定的关系。为了保证加工精度，减少程序设计中的计算量，编程基准应尽量选择在设计基准或工艺基准上。
3、工序的集中性
为了充分发挥数控机床的优势，提高生产效率和保证加工质量，在数控车床加工编程中应遵循工序最大限度集中的原则，即零件在一次装夹中，力求完成本台数控机床所能加工的全部型孔及外形的加工，防止出现重复定位误差。对于有些必须重复定位的零件，也应充分考虑重复定位的方法，并且在出现重复定位的情况下，也应该让相关联的尺寸尽量在一次装夹定位中能够完成。
4、合理地选择走刀路线
数控车床编制程序的时候，应当选择合理的加工工序，其一般原则是：先内孔后外圆，先粗加工后精加工。同时加工工序在选用以后，出于缩短加工时间的考虑，应该完成其在这个零件上的所有需要加工的要素。在合理选择工序的同时也应该选取刀具的最佳走刀路线，以减少空行程，提高生产效率，并保证机床安全可靠的运行。
5、数控程序良好的可读性、可修改性
数控程序的设计方法有两种：手工编程及自动编程。手工编程方法是指从分析零件图样、制定工艺规程、计算坐标点、编写零件加工程序直到程序的校核，整个的过程都是由人工完成的。对于不太复杂的零件，坐标点的计算比较简单的情况下，手工编程比较简单方便。但是对于一些外形比较复杂，坐标点的计算难度比较大的零件，就应该采用自动编程。自动编程是指从工艺处理、坐标点的计算直至程序生成、校核完全由计算机完成。与手工编程相比，自动编程的编程质量及效率大为提高。
二、数控加工过程中工艺设计需要注意的问题
1、进给路线的设计问题
在数控机床的加工环节中，进给路线图可以被看作是数控编程工作的主要依据，由于它与数控机床的自动化操作加工工作之间存在着较为密切的联系，在设计给进路线图的过程中，相关的设计人员需要从刀具的运动路线等问题入手，对给进路线图的设计工作进行优化。为了让产品的加工工作得以顺利完成，设计人员需要对到刀具的下刀点、下刀位置和抬刀点等问题进行严格控制，进而在对刀具的运动路线进行严格控制的基础上，对产品加工中可能出现的刀具偏转等问题进行有效控制。
2、加工方案的设计问题
加工方案的设计工作是事关零件的生产精度、产品质量等多个问题的重要因素，在产品加工方案的设计环节，设计人员需要产品的加工条件和机床的自身功能入手，对最优化的施工方案进行确定。为了对产品加工的经济性和合理性进行有效提升，在内孔工件的加工环节，施工人员需要对先内后外的加工方式进行应用，为了对机床的磨损率进行有效降低，工作人员也可以从刀具的特点和数控系统的自身功能入手，对加工过程所设计到的工作程序进行合理优化。
3、对刀点的选择问题
对刀点的选择工作对工件加工的精度问题有着一定的影响。在处理这一问题的过程中，工作人员可以从数控生产的实际情况入手，对对刀点的位置进行灵活选择。在确定对刀点位置而对过程中，工作人员需要对机床的坐标问题和产品的坐标定位问题进行关注，进而通过对坐标点计算误差进行有效降低的方式，对对刀点的准确性进行有效提升。在大批量的数控生产环节中，工作人员为了对工件碰撞等问题进行有效避免，也可以通过对多个对刀点进行选择的方式，对对刀点的生产程序进行优化。
4、走刀路线的选择问题
走刀路线的选择问题也是与施工加工的加工质量有关的一大重要问题。在遵循工序集中原则的基础上，对走刀路线进行合理优化，是数控工作人员在选择走刀路线的过程中所要遵循的一个重要原则。从数控生产的实际情况来看，对走刀路线的优化，是对数控加工工作的经济性进行提升的有效方式，在走刀路线的选择过程中，相关工作人员也需要遵循以质量精度为主的设计原则。对此，为了在对工作效率进行提升的基础上对走刀路线进行优化，相关工作人员需要从数控机床的技工程度、给进速度等问题进行统筹考虑的基础上，对最佳切削参数进行确定。对走刀路线切削用量的合理选择，也是对产品的加工质量和加工成本问题进行控制的一种有效方式。
不管是手工编程还是自动编程，所编制的数控程序都应做到程序结构清晰、语句规范、可读性好、可修改性强。特别是对于单件小批量零件的加工，可能随时需要在机床上对程序进行修改、调整，程序的可读性和可修改性就显得格外重要。同时，为了简化编程及修改的方便，当某段加工工序和加工路线重复使用时，为缩短程序长度，应尽量使用子程序及宏指令，从而有利于数控加工编程工作的最优化。
数控车床的程序设计，不是一个单纯的将设计图纸转化为机床可以识别的代码的过程，优秀的数控车床编程人员首先应当是优秀的工艺设计人员和优秀的机床操作人员。他们对机床及机床的各项参数做到足够地了解，对所有的加工参数做到心中有数。程序设计时，应根据数控车床的加工工艺特点，进行全面的分析，不仅要保证编制出正确的数控程序，更应保证加工出合格的零件，同时也应使数控车床能得到合理应用和充分的发挥。
