数控车床加工编程原则与工艺优化

2017-01-20

中国设备工程 2017年15期

（大庆油田装备制造集团力神泵业有限公司，黑龙江大庆 163311）

数控车床加工编程原则与工艺优化

刘宇

（大庆油田装备制造集团力神泵业有限公司，黑龙江大庆 163311）

在机械加工中，产品的质量往往占有很重要的位置，因而在加工过程中，就需要合理的控制影响产品质量的各方面因素，比如数控编程问题、工艺优化问题、机床选择问题等等。一个工件加工好坏，尺寸是否能够满足图纸上标注的技术要求，往往就需要在编程中控制好加工参数的设置，对加工工艺路线进行合理的优化。本文将根据实际的工作经验，对数控车床加工过程中的编程原则与工艺优化进行概述。

数控车床；车床加工；数控编程；加工工艺

当前，数控加工设备在机械工业中得到了广泛应用，在机械加工中我国已经逐步实现了自动化、智能化。数控车床设备在机械轴类、孔类零件加工中占有极重要的地位。对于数控车床加工编程原则与工艺优化的研究，将会有效的控制机械零件的质量，进一步提高机械零件的实用性。在数控车床加工编程中，无论对于手工编程还是软件编程来说，我们都需要遵循零件的基础加工原则，比如对刀点的设置、换刀点的设置、零件加工路线的选择等等，因此在数控编程中我们需要遵循编程原则与加工工艺的优化设计，本文将以此研究内容作为重点。

1 数控车床中编程的原则分析

1.1 合理的设定对刀点与编程原点

在数控车床加工中，编程原点与对刀点的设定对零件加工尺寸与质量的保证同样重要，车削加工时，应确定出零件的加工原点与编程原点，这直接关系着整个零件的工艺编制。确定好对刀的原点，正确选择对刀原点能够直接影响到所有加工零件的精确度和坐标点的计算的难易程度，因此应该遵循好以下的原则，找到那些在加工的过程中方便检查的点，对刀原点应该尽量选取在零件的设计标准上。

事实上，任何一个数控编程系统所能提供出的编程指令和编程功能都是十分有限的，把这些功能都灵活的运用到具体的数控加工程序的编写过程中，要十分注意方法的正确使用。加工原点与对刀点的选择会直接影响到零件加工过程中的尺寸误差，因而在数控车床编程时候应合理的选择对刀点与编程原点，确定好这两个要素，才能够进一步确定整个编程的顺序，才能够保证零件的加工效果。

1.2 尽量减少多余的程序段，以精简有效为主

在数控加工中，尽量简化数控加工程序，可避免程序出错与误差过大，同时也可以提高生产效率，降低主机的内存使用，在减少数控加工中，程序段的删减并不是一个简单的工作，比如在加工某一产品时，使用软件进行编程，整个编程过程虽然合理，但是其中也存在着很多不必要的指令流程，这个时候就需要零件加工人员以及工艺人员，详细了解编程指令的作用以及动作路线，在数控编程中应注意不同的加工状态时所选择的编程指令，比如在数控车床中应特别注重“G”指令的优化运用，熟悉该指令的应用方法，以G04指令为例，该指令可以有效的调整刀具切削物料的边缘弧度，确保切削尺寸在标准误差之内。只有准确的掌握每一种数控编程加工指令的应用方法以及价值，才能够确保在简化数控加工程序时，不会影响加工效果。

1.3 严格遵循零件加工要求，再确定加工参数

在编程时，工艺人员应该遵循零件的加工要求，进一步确定零件的加工参数，再进行编程操作，同样编程过程中也应该顾虑到零件加工过程中的一些基本的原则，下面我们将会对机械零件的加工原则进行简要的分析。

（1）先粗后精的原则。机械零件一般都需要遵循先粗后精原则，因而对于数控车床前半段程序编制时，零件加工的进刀量可以设计的稍微大一些，以提高加工速度，促使零件能够更贴近于最终的加工尺寸，当然一定要首先确认好所保留的精加工余量，在精加工过程中需要严格使用“M00”循环加工编程指令，确保每次精加工的吃刀量都比较均匀，最终能够满足于机械零件的精加工要求。

（2）由近及远的原则。其实，在数控编程中所需要遵循的一些编程原则都是根据零件的加工工艺流程来确定的，比如零件加工过程中需要遵循由近及远的原则，也就是说，加工方式需要从对刀点开始加工，由离对刀点最近的区域确定最先切削的位置，然后循环往复，促使零件的尺寸与加工要求保持一致。由近及远的加工原则，可以确保加工路线最优化，减少刀具的空程距离以及空程时间，提高加工效率，也会降低加工过程中所产生的误差。

2 数控车床加工中工艺流程优化的方式

数控加工过程中，工艺流程的优化对于零件质量的保证很重要，在整个数控车床加工过程中，可能会出现很多意料不到的加工问题，因而工艺流程的优化往往会根据以往加工经验总结而来，比如粗加工时，切削速度与切削次数的设置都是需要根据零件的加工条件来确定的，也是在实践加工经验以及相关的工艺理论的基础上而得出的。

2.1 确定出最优的加工方案

在数控加工过程中，加工方案的确定对于零件加工尺寸与加工质量的保证很重要。一般来说，加工方案的确定，与加工零件自身的形状特点与要求具有直接的关系，加工方案的选择包括合理的选择数控车床设备；合理的选择加工编程软件；合理的选择零件加工过程中所需要的装夹具；合理的确定加工参数，把握好相应的技术尺度，根据另加的加工需求，制造出合格的工艺产品。

2.2 对加工工序与加工路线进行合理划分

对于产品加工工序路线的划分，直接关系着零件的加工顺序、加工精度以及刀具的数量。在数控车床加工中，对于加工工序安排的重要要求就是要坚持工序集中原则，即尽可能在一次工件装夹中完成所有的工序加工要求，而不需要再次拆卸零件进行重新装夹，反复对零件进行装夹将会直接增加零件的加工误差，影响零件的加工精度。

另外，在零件加工之前，还需要进一步的了解零件的技术要求，从而对零件的加工流程有所规划，并进行较为详细的拆解，确定好加工步骤以及加工路线的安排，同时，对于复杂零件的加工来说，在进行实际车床加工时，应该首先在计算机软件上进行模拟仿真测试，然在导入数控车床系统。对于加工工序与加工路线的合理优化，会提高零件的加工质量，提高生产效率，在进行零件批量化生产中十分重要。

2.3 合理的选择刀具，确保加工零件的加工参数

在进行数控车削加工的时候，还需要合理选择一定的刀具，应该根据工件的材料的性能特征、机床的进行加工过程中的能力，进行数控加工的工序的类型，比如有些零件可能不适合较大的切削用力，此时就需要降低切削参数，以及与之有关的各种因素来合理的选择刀具。选择刀具的要求是：刀具的安装十分方便，调整使用起来也很方便，精确度非常高并且具有高质量的耐用性。进行数控加工的刀具应该首先要满足自动化生产的需求，要尽可能的通过标准化的水平来提高通用的程度，刀具还要能满足以下的要求：刀具的切削性能必须要十分稳定并且可靠，从而能够有效避免刀具因为过度损坏而造成停机的情况，刀具和刀夹的结构要能够快速的进行更换，刀具还应该具备较高的耐用度。