數(shù)控車床加工編程原則與工藝優(yōu)化

（大慶油田裝備制造集團(tuán)力神泵業(yè)有限公司，黑龍江 大慶 163311）

數(shù)控車床加工編程原則與工藝優(yōu)化

劉宇

（大慶油田裝備制造集團(tuán)力神泵業(yè)有限公司，黑龍江 大慶 163311）

在機(jī)械加工中，產(chǎn)品的質(zhì)量往往占有很重要的位置，因而在加工過程中，就需要合理的控制影響產(chǎn)品質(zhì)量的各方面因素，比如數(shù)控編程問題、工藝優(yōu)化問題、機(jī)床選擇問題等等。一個工件加工好壞，尺寸是否能夠滿足圖紙上標(biāo)注的技術(shù)要求，往往就需要在編程中控制好加工參數(shù)的設(shè)置，對加工工藝路線進(jìn)行合理的優(yōu)化。本文將根據(jù)實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)，對數(shù)控車床加工過程中的編程原則與工藝優(yōu)化進(jìn)行概述。

數(shù)控車床；車床加工；數(shù)控編程；加工工藝

當(dāng)前，數(shù)控加工設(shè)備在機(jī)械工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，在機(jī)械加工中我國已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)了自動化、智能化。數(shù)控車床設(shè)備在機(jī)械軸類、孔類零件加工中占有極重要的地位。對于數(shù)控車床加工編程原則與工藝優(yōu)化的研究，將會有效的控制機(jī)械零件的質(zhì)量，進(jìn)一步提高機(jī)械零件的實(shí)用性。在數(shù)控車床加工編程中，無論對于手工編程還是軟件編程來說，我們都需要遵循零件的基礎(chǔ)加工原則，比如對刀點(diǎn)的設(shè)置、換刀點(diǎn)的設(shè)置、零件加工路線的選擇等等，因此在數(shù)控編程中我們需要遵循編程原則與加工工藝的優(yōu)化設(shè)計，本文將以此研究內(nèi)容作為重點(diǎn)。

1 數(shù)控車床中編程的原則分析

1.1 合理的設(shè)定對刀點(diǎn)與編程原點(diǎn)

在數(shù)控車床加工中，編程原點(diǎn)與對刀點(diǎn)的設(shè)定對零件加工尺寸與質(zhì)量的保證同樣重要，車削加工時，應(yīng)確定出零件的加工原點(diǎn)與編程原點(diǎn)，這直接關(guān)系著整個零件的工藝編制。確定好對刀的原點(diǎn)，正確選擇對刀原點(diǎn)能夠直接影響到所有加工零件的精確度和坐標(biāo)點(diǎn)的計算的難易程度，因此應(yīng)該遵循好以下的原則，找到那些在加工的過程中方便檢查的點(diǎn)，對刀原點(diǎn)應(yīng)該盡量選取在零件的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)上。

事實(shí)上，任何一個數(shù)控編程系統(tǒng)所能提供出的編程指令和編程功能都是十分有限的， 把這些功能都靈活的運(yùn)用到具體的數(shù)控加工程序的編寫過程中， 要十分注意方法的正確使用。加工原點(diǎn)與對刀點(diǎn)的選擇會直接影響到零件加工過程中的尺寸誤差，因而在數(shù)控車床編程時候應(yīng)合理的選擇對刀點(diǎn)與編程原點(diǎn)，確定好這兩個要素，才能夠進(jìn)一步確定整個編程的順序，才能夠保證零件的加工效果。

1.2 盡量減少多余的程序段，以精簡有效為主

在數(shù)控加工中，盡量簡化數(shù)控加工程序，可避免程序出錯與誤差過大，同時也可以提高生產(chǎn)效率，降低主機(jī)的內(nèi)存使用，在減少數(shù)控加工中，程序段的刪減并不是一個簡單的工作，比如在加工某一產(chǎn)品時，使用軟件進(jìn)行編程，整個編程過程雖然合理，但是其中也存在著很多不必要的指令流程，這個時候就需要零件加工人員以及工藝人員，詳細(xì)了解編程指令的作用以及動作路線，在數(shù)控編程中應(yīng)注意不同的加工狀態(tài)時所選擇的編程指令，比如在數(shù)控車床中應(yīng)特別注重“G”指令的優(yōu)化運(yùn)用，熟悉該指令的應(yīng)用方法，以G04指令為例，該指令可以有效的調(diào)整刀具切削物料的邊緣弧度，確保切削尺寸在標(biāo)準(zhǔn)誤差之內(nèi)。只有準(zhǔn)確的掌握每一種數(shù)控編程加工指令的應(yīng)用方法以及價值，才能夠確保在簡化數(shù)控加工程序時，不會影響加工效果。

1.3 嚴(yán)格遵循零件加工要求，再確定加工參數(shù)

在編程時，工藝人員應(yīng)該遵循零件的加工要求，進(jìn)一步確定零件的加工參數(shù)，再進(jìn)行編程操作，同樣編程過程中也應(yīng)該顧慮到零件加工過程中的一些基本的原則，下面我們將會對機(jī)械零件的加工原則進(jìn)行簡要的分析。

（1）先粗后精的原則。機(jī)械零件一般都需要遵循先粗后精原則，因而對于數(shù)控車床前半段程序編制時，零件加工的進(jìn)刀量可以設(shè)計的稍微大一些，以提高加工速度，促使零件能夠更貼近于最終的加工尺寸，當(dāng)然一定要首先確認(rèn)好所保留的精加工余量，在精加工過程中需要嚴(yán)格使用“M00”循環(huán)加工編程指令，確保每次精加工的吃刀量都比較均勻，最終能夠滿足于機(jī)械零件的精加工要求。

（2）由近及遠(yuǎn)的原則。其實(shí)，在數(shù)控編程中所需要遵循的一些編程原則都是根據(jù)零件的加工工藝流程來確定的，比如零件加工過程中需要遵循由近及遠(yuǎn)的原則，也就是說，加工方式需要從對刀點(diǎn)開始加工，由離對刀點(diǎn)最近的區(qū)域確定最先切削的位置，然后循環(huán)往復(fù)，促使零件的尺寸與加工要求保持一致。由近及遠(yuǎn)的加工原則，可以確保加工路線最優(yōu)化，減少刀具的空程距離以及空程時間，提高加工效率，也會降低加工過程中所產(chǎn)生的誤差。

2 數(shù)控車床加工中工藝流程優(yōu)化的方式

數(shù)控加工過程中，工藝流程的優(yōu)化對于零件質(zhì)量的保證很重要，在整個數(shù)控車床加工過程中，可能會出現(xiàn)很多意料不到的加工問題，因而工藝流程的優(yōu)化往往會根據(jù)以往加工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)而來，比如粗加工時，切削速度與切削次數(shù)的設(shè)置都是需要根據(jù)零件的加工條件來確定的，也是在實(shí)踐加工經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)的工藝?yán)碚摰幕A(chǔ)上而得出的。

2.1 確定出最優(yōu)的加工方案

在數(shù)控加工過程中，加工方案的確定對于零件加工尺寸與加工質(zhì)量的保證很重要。一般來說，加工方案的確定，與加工零件自身的形狀特點(diǎn)與要求具有直接的關(guān)系，加工方案的選擇包括合理的選擇數(shù)控車床設(shè)備；合理的選擇加工編程軟件；合理的選擇零件加工過程中所需要的裝夾具；合理的確定加工參數(shù)，把握好相應(yīng)的技術(shù)尺度，根據(jù)另加的加工需求，制造出合格的工藝產(chǎn)品。

2.2 對加工工序與加工路線進(jìn)行合理劃分

對于產(chǎn)品加工工序路線的劃分，直接關(guān)系著零件的加工順序、加工精度以及刀具的數(shù)量。在數(shù)控車床加工中，對于加工工序安排的重要要求就是要堅持工序集中原則，即盡可能在一次工件裝夾中完成所有的工序加工要求，而不需要再次拆卸零件進(jìn)行重新裝夾，反復(fù)對零件進(jìn)行裝夾將會直接增加零件的加工誤差，影響零件的加工精度。

另外，在零件加工之前，還需要進(jìn)一步的了解零件的技術(shù)要求，從而對零件的加工流程有所規(guī)劃，并進(jìn)行較為詳細(xì)的拆解，確定好加工步驟以及加工路線的安排，同時，對于復(fù)雜零件的加工來說，在進(jìn)行實(shí)際車床加工時，應(yīng)該首先在計算機(jī)軟件上進(jìn)行模擬仿真測試，然在導(dǎo)入數(shù)控車床系統(tǒng)。對于加工工序與加工路線的合理優(yōu)化，會提高零件的加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，在進(jìn)行零件批量化生產(chǎn)中十分重要。

2.3 合理的選擇刀具，確保加工零件的加工參數(shù)

在進(jìn)行數(shù)控車削加工的時候，還需要合理選擇一定的刀具，應(yīng)該根據(jù)工件的材料的性能特征、機(jī)床的進(jìn)行加工過程中的能力，進(jìn)行數(shù)控加工的工序的類型，比如有些零件可能不適合較大的切削用力，此時就需要降低切削參數(shù)，以及與之有關(guān)的各種因素來合理的選擇刀具。選擇刀具的要求是：刀具的安裝十分方便，調(diào)整使用起來也很方便，精確度非常高并且具有高質(zhì)量的耐用性。 進(jìn)行數(shù)控加工的刀具應(yīng)該首先要滿足自動化生產(chǎn)的需求，要盡可能的通過標(biāo)準(zhǔn)化的水平來提高通用的程度，刀具還要能滿足以下的要求：刀具的切削性能必須要十分穩(wěn)定并且可靠， 從而能夠有效避免刀具因?yàn)檫^度損壞而造成停機(jī)的情況，刀具和刀夾的結(jié)構(gòu)要能夠快速的進(jìn)行更換，刀具還應(yīng)該具備較高的耐用度。

3 結(jié)語

在對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工的時，一定要遵循相應(yīng)的程序編程原則，編制出與之相適應(yīng)的零件的加工程序，只有這樣才能夠確保零件加工過程中符合相關(guān)的零件尺寸要求。與此同時，在數(shù)控加工中，注重零件加工工藝的優(yōu)化，也是保證數(shù)控功能得到全面又合理的應(yīng)用，保證其高效安全的運(yùn)行。

數(shù)控車床加工與普通車床加工相比，具有自動化與智能化的優(yōu)勢，加工精度也有很大的提高，但在數(shù)控車床加工中仍然需要普通工藝的加工原則， 同時充分合理的考慮到數(shù)控加工的自身的特點(diǎn)，確定出高效優(yōu)質(zhì)的加工路線，促使零件加工能夠滿足零件圖紙中的技術(shù)要求。

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