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【摘 要】数控车床在我国应用广泛，其覆盖面也非常广泛。数控车床、车削中心，属于高效率高精度的自动化机床。数控机床是机电一体化的产品，集中了微电子、液压、机械以及气动等技术。数控车床作为数控机床的类型之一，在数控机床中占有十分重要的地位，近几十年内，数控车床在我国得到了普遍的重视，技术也得到了相应的提高。本文就数字车床加工工艺分析与设计展开研究和分析。
【关键词】数控车床 加工工艺 分析设计
在数控车床上对零件进行加工，必须要考虑到工艺的问题。由于数控车床以及车削中心具有高效率和高精度，加工艺性能广泛，可对各种螺纹、斜线圆柱、直线圆柱、圆弧等进行加工。数控车床的补偿功能在于圆弧插补、直线插补，对于较为复杂的零件都能进行良好的加工。因此，对于数控车床的零件加工精度要进行严格的控制。
一、数控车床加工工艺的优点
数控车床的加工工艺与传统的加工工艺有很大的区别。在众多问题中，最值得注意的是定位误差以及基准选择的问题。对这两项问题进行深入的研究，能够有效的帮助数字车床加工过程的顺利进行，与此同时，加工质量也能够得到提高。虽然我国之前对于数字车床工艺技术进行了深入的改革，但是，设计基准与定位基准不相符的情况并没有改变。目前，相关的工序基准以及测量基准与设计基准基本上是相符合的，这在一定程度上避免了尺寸链解算以及相关的因素造成的误差[1]。数控车床在加工程序在编制时，可使用控制精度的坐标法来对尺寸和形状进行确定，对于伺服系统的定位精确度也非常高，通常在0.001mm以上，在一定程度上保证了形位公差和尺寸公差在合理的范围内，即使出现了基准不统一以及基准不重合的情况，对于工件精准度的影响也不大。
定位误差通常是由于两方面的误差造成，即基准误差以及基准不重合产生的误差。在传统的加工过程中，使用夹具进行批量生产，这时，基准误差对于加工零件的精度产生的影响是非常大的。目前我国的数控车床已经有效的克服了这一点，在对零件进行加工前需要对刀，通常是对于工件的表面进行直接对刀，且数控车床在加工的过程中对于换位以及重装夹的使用率已经大大降低了，因此，夹具产生的影响已经逐渐减弱。在数控车床加工过程中，定位误差的影响已经不再是最重要的原因了，对于传统的加工工艺来说，这是一大优势。
二、加工工艺的实用性和科学性
目前我国数控车床加工工艺的设计范围较广泛，具有一定的实用性和科学性。零件图纸中要求的尺寸和数据需保证与编程的便利[2]。在数控车床进行加工的过程中，需在零件图纸上标注坐标尺寸或者同一基准的标准尺寸，在手工编程的过程中，对于每个节点都需进行计算，在进行自动编程的过程中，要对构成零件的大概轮廓的几何元素进行定义。零件的个加工部分的结构工艺性需与数控加工特点相符。零件在符合使用需求的条件下，尽量使用统一的尺寸和几何类型，如此便可减少换刀次数以及减少刀具的规格，在一定程度上精简了编程。数控车床加工的过程中，使用统一基准的定位，能够减少工件加工过程中产生的形位误差。在加工前，需要对零件的加工精度（主要包括了表面粗糙程度、尺寸公差以及形位公差）是否符合标准，尺寸是否有多余，是否对工序的安排封闭尺寸产生影响等。
三、加工工艺相关设计
数控车床加工切削用量方面：切削用量主要考虑三个方面，即进给速度、背吃刀量以及主轴的转速。其中切削速度对于刀具的耐用影响最大，进给量次之，切削深度产生的影响是最小的。由于切削速度对于刀具的耐用影响最大，因此，在粗加工时选用的切削用量应当选用最大的切削深度，進给量应该是最大的，切削速度最后考虑。对于精加工来说，刀剑的磨损才是影响加工精度的最大因素，因此，在选用刀具时，应当选用耐磨的刀具，并且对于切削速度进行科学合理的控制。
数控车床的加工夹具以及刀具的选用方面：工作内容为单件小批量生产时，夹具的选择应采用可调夹具、组合夹具以及通用夹具。面对大批量成产时，应采取专业的夹具，且夹具在数控机床上的安装要合适，对于机床坐标的尺寸关系以及工件要进行调整。刀具的选择方面通常采用标准的刀具，也可选择专用刀具以及复合刀具。
数控车床的加工过程：数控车床的加工过程通常分为四个阶段，即精加工阶段、粗加工阶段以及半精加工阶段和光整加工阶段。光整加工阶段通常对于整体的质量要求较高（IT6以上，Ra≤0.32）的表面，进行相关的光整加工，提高零件的精度的同时，减少表面的粗糙程度。粗加工阶段通常是对切除多余的部分，使原始材料在形状和尺寸上更好的接近零件的需求。精加工阶段通常是使零件的表面达到图纸的要求的形态。办精加工阶段通常是指零件表面能够达到一定的精确度，为精加工做准备，完成一些表面的加工工作。
数控车床加工走刀路线方面：在对走到陆新进行确定时，应当保证加工质量，尽量减少走道的路线，因为编程的计算要求是较为简洁，应以“少走空刀”为主。
四、工艺因素对于加工质量产生的影响以及提高质量的方法
工艺因素对于加工质量产生的影响主要表现为：工件装夹的方法选择是否合理，刀具材料和刀具角度的选择是否合理以及切削用量的选用是否合理。对于上述三方面的问题，应当严格按照零件需求以及数控车床的要求进行选择，控制在合理的范围内，提高零件的整体质量。
对于提高数控车床加工质量方面来说，刀具的“磨损”要控制在合理的范围内，灵活的运用“磨损”。也可采用统同一把车刀在工序中可运用多个刀尖来对工件表面进行加工。另外，充分的利用刀尖圆弧半径的补偿运动，能够提高圆弧类零件的表面精度。
五、结语
数控车床的工艺设计方面对于数控编程来说起到了非常重要的作用，因此，在对零件的数控加工工艺进行拟定时，应当综合考虑多方面的因素来进行，科学合理的运用设计工艺，以此提高加工的质量以及经济效益。
参考文献：
[1]廖国颖.滚珠丝杆在车床数控化改装时的选用优势及其安装和使用的注意事项[J]. 黑龙江科技信息. 2012（12）
[2]董异誌，刘晓惠，孙磊，杨树晓，崔晓兰.用相对激振法对数控车床的实验模态分析[J]. 组合机床与自动化加工技术. 2011（12）
作者简介：
李政（1984.1.30）男，学历：本科，职称：助理讲师，研究方向：数控车床加工。
张帅（1986.5.6）男，学历：本科，职称：助理讲师，研究方向：机械设计制造及自动化。
【关键词】数控车床 加工工艺 分析设计
在数控车床上对零件进行加工，必须要考虑到工艺的问题。由于数控车床以及车削中心具有高效率和高精度，加工艺性能广泛，可对各种螺纹、斜线圆柱、直线圆柱、圆弧等进行加工。数控车床的补偿功能在于圆弧插补、直线插补，对于较为复杂的零件都能进行良好的加工。因此，对于数控车床的零件加工精度要进行严格的控制。
一、数控车床加工工艺的优点
数控车床的加工工艺与传统的加工工艺有很大的区别。在众多问题中，最值得注意的是定位误差以及基准选择的问题。对这两项问题进行深入的研究，能够有效的帮助数字车床加工过程的顺利进行，与此同时，加工质量也能够得到提高。虽然我国之前对于数字车床工艺技术进行了深入的改革，但是，设计基准与定位基准不相符的情况并没有改变。目前，相关的工序基准以及测量基准与设计基准基本上是相符合的，这在一定程度上避免了尺寸链解算以及相关的因素造成的误差[1]。数控车床在加工程序在编制时，可使用控制精度的坐标法来对尺寸和形状进行确定，对于伺服系统的定位精确度也非常高，通常在0.001mm以上，在一定程度上保证了形位公差和尺寸公差在合理的范围内，即使出现了基准不统一以及基准不重合的情况，对于工件精准度的影响也不大。
定位误差通常是由于两方面的误差造成，即基准误差以及基准不重合产生的误差。在传统的加工过程中，使用夹具进行批量生产，这时，基准误差对于加工零件的精度产生的影响是非常大的。目前我国的数控车床已经有效的克服了这一点，在对零件进行加工前需要对刀，通常是对于工件的表面进行直接对刀，且数控车床在加工的过程中对于换位以及重装夹的使用率已经大大降低了，因此，夹具产生的影响已经逐渐减弱。在数控车床加工过程中，定位误差的影响已经不再是最重要的原因了，对于传统的加工工艺来说，这是一大优势。
二、加工工艺的实用性和科学性
目前我国数控车床加工工艺的设计范围较广泛，具有一定的实用性和科学性。零件图纸中要求的尺寸和数据需保证与编程的便利[2]。在数控车床进行加工的过程中，需在零件图纸上标注坐标尺寸或者同一基准的标准尺寸，在手工编程的过程中，对于每个节点都需进行计算，在进行自动编程的过程中，要对构成零件的大概轮廓的几何元素进行定义。零件的个加工部分的结构工艺性需与数控加工特点相符。零件在符合使用需求的条件下，尽量使用统一的尺寸和几何类型，如此便可减少换刀次数以及减少刀具的规格，在一定程度上精简了编程。数控车床加工的过程中，使用统一基准的定位，能够减少工件加工过程中产生的形位误差。在加工前，需要对零件的加工精度（主要包括了表面粗糙程度、尺寸公差以及形位公差）是否符合标准，尺寸是否有多余，是否对工序的安排封闭尺寸产生影响等。
三、加工工艺相关设计
数控车床加工切削用量方面：切削用量主要考虑三个方面，即进给速度、背吃刀量以及主轴的转速。其中切削速度对于刀具的耐用影响最大，进给量次之，切削深度产生的影响是最小的。由于切削速度对于刀具的耐用影响最大，因此，在粗加工时选用的切削用量应当选用最大的切削深度，進给量应该是最大的，切削速度最后考虑。对于精加工来说，刀剑的磨损才是影响加工精度的最大因素，因此，在选用刀具时，应当选用耐磨的刀具，并且对于切削速度进行科学合理的控制。
数控车床的加工夹具以及刀具的选用方面：工作内容为单件小批量生产时，夹具的选择应采用可调夹具、组合夹具以及通用夹具。面对大批量成产时，应采取专业的夹具，且夹具在数控机床上的安装要合适，对于机床坐标的尺寸关系以及工件要进行调整。刀具的选择方面通常采用标准的刀具，也可选择专用刀具以及复合刀具。
数控车床的加工过程：数控车床的加工过程通常分为四个阶段，即精加工阶段、粗加工阶段以及半精加工阶段和光整加工阶段。光整加工阶段通常对于整体的质量要求较高（IT6以上，Ra≤0.32）的表面，进行相关的光整加工，提高零件的精度的同时，减少表面的粗糙程度。粗加工阶段通常是对切除多余的部分，使原始材料在形状和尺寸上更好的接近零件的需求。精加工阶段通常是使零件的表面达到图纸的要求的形态。办精加工阶段通常是指零件表面能够达到一定的精确度，为精加工做准备，完成一些表面的加工工作。
数控车床加工走刀路线方面：在对走到陆新进行确定时，应当保证加工质量，尽量减少走道的路线，因为编程的计算要求是较为简洁，应以“少走空刀”为主。
四、工艺因素对于加工质量产生的影响以及提高质量的方法
工艺因素对于加工质量产生的影响主要表现为：工件装夹的方法选择是否合理，刀具材料和刀具角度的选择是否合理以及切削用量的选用是否合理。对于上述三方面的问题，应当严格按照零件需求以及数控车床的要求进行选择，控制在合理的范围内，提高零件的整体质量。
对于提高数控车床加工质量方面来说，刀具的“磨损”要控制在合理的范围内，灵活的运用“磨损”。也可采用统同一把车刀在工序中可运用多个刀尖来对工件表面进行加工。另外，充分的利用刀尖圆弧半径的补偿运动，能够提高圆弧类零件的表面精度。
五、结语
数控车床的工艺设计方面对于数控编程来说起到了非常重要的作用，因此，在对零件的数控加工工艺进行拟定时，应当综合考虑多方面的因素来进行，科学合理的运用设计工艺，以此提高加工的质量以及经济效益。
参考文献：
[1]廖国颖.滚珠丝杆在车床数控化改装时的选用优势及其安装和使用的注意事项[J]. 黑龙江科技信息. 2012（12）
[2]董异誌，刘晓惠，孙磊，杨树晓，崔晓兰.用相对激振法对数控车床的实验模态分析[J]. 组合机床与自动化加工技术. 2011（12）
作者简介：
李政（1984.1.30）男，学历：本科，职称：助理讲师，研究方向：数控车床加工。
张帅（1986.5.6）男，学历：本科，职称：助理讲师，研究方向：机械设计制造及自动化。