数控车床加工工艺流程的优化改进

张书博

(德宏职业学院，云南 德宏州 678400)

1 数控机床产业对于现代工业发展的重要性

1.1 数控机床是工业现代化的基石

数控机床是实现现代制造技术以及装备制造现代化的重要装备，经济的快速发展使得人们的需求趋于多样化，产品更新换代越来越快[1]。产品更新换代步伐的加快对机床设备提出了更高效率与精度的要求，而要达到这个要求，优化改进数控机床加工工艺流程是最关键的一步。

1.2 数控机床的运用可大大提高生产率

随着机床数控系统行业的发展，人们对产品的质量与服务的内容要求也随之越来越高。数控机床相对于传统机床而言，具有较高的生产效率和精度，自动化程度高，产品的质量、稳定性也较好。因此，关于数控机床加工工艺流程的优化改进是当前生产过程中各企业关注密切的课题。

2 数控车床加工工艺流程的现状

2.1 加工工序较分散

随着社会科学技术的快速发展，相对传统的数控车床加工模式已经远远不能满足于现在的生产需要，加上产品在加工过程中，被定位的次数重复过多，而且是不能够集中生产加工的，部分部件在整个加工过程中会重复装夹，从而导致其外形会发生一些变化。这些问题都会影响到生产产品的精度，从而无法保证其生产质量。

2.2 加工手艺较粗糙

传统的数控车床加工工艺相比较而言较为落后，而且加上没有经过优化，从而造成工序非常粗糙。在道具使用过程中，新型道具与传统道具还是存在着很大的差异，这些都是经常被操作人员所忽视的地方。在数控车床加工的过程中，如果操作人员仅仅凭借着以往的操作经验来进行加工，而不考虑对一些部件的实验或者是检测之类的，在专业技能上的欠缺，这些因素都会影响到数控车床产品加工的效率与质量。所以在数控车床加工工艺上面的提升是刻不容缓的，这是影响加工产品质量的决定性因素。

2.3 技术人员专业性不够

在数控车床的加工过程中，对操作人员的专业技能要求方面是非常高的，如果企业的技术人员在专业水平方面不达标，专业技能欠缺，达不到企业的要求，这些将会影响到产品的质量，使得产品过于粗糙以及质量低下[2]。操作人员专业性不高的话不仅影响到产品质量，同时还影响到数控车床加工的正常运转。

3 数控车床加工工艺流程优化改进的策略

3.1 开展工艺性分析

3.1.1 加工部件应符合数控车床加工的特点

在分析加工部件应符合数控车床加工的过程中，为了方便加工生产，可以在数控车床设计的图纸上面给出坐标尺寸，从而能够保证设计的准确性以及给编程人员带来了便利。编程人员在编程的过程中可以考虑将计算点与基点坐标进行计算，并在过程中加入几何定义，从而在分析加工工艺的时候，将几何要素考虑进去，以此来提高产品的工艺质量[3]。

3.1.2 加工部件应适合数控车床加工的特点

在数控车床加工的过程中，部件的外形与内控应该使用统一的刀具，从而减少换刀的次数。因为影响到部件质量的重要因素包括轮廓形状与圆弧半径，因此，圆角不应该太小，如果圆角太小的话，很难找到与之相匹配的刀具，要避免因为部件的结构性问题而降低其使用寿命[4]。在数控车床加工过程中，要避免部件产生反复装夹从而导致部件外形变形的问题。因此，要统一操作标准，减少一定的生产误差。

3.1.3 加工工艺方案的设计

在对加工部件进行一定的分析后，继而就要进行加工方案的设计。设计加工方案应包括：加工工艺的图纸以及部件内容、路线等等。根据加工的数量、尺寸、精度与形状制定加工工艺方案，以此来提高加工效率，保证加工工艺质量，减少加工过程中产生的垃圾，从而使产品符合质量要求。在整个的工艺加工过程中，严格按照加工设计方案操作，保证加工质量。

3.2 选择合理的加工工艺

3.2.1 选择适当的加工方法

在数控车床加工过程中，为了保证生产效率与加工精度，产品质量在规定的范围要求内，操作人员在加工前要选择合适的加工方法。不但要保证加工质量，还要保证加工效率以及操作程序简单。在数控车床加工过程中，要根据实际情况选择合适的加工方法，能够提高生产效率以及产品精度，在保障生产效率与产品精度的同时减少成本，为企业带来更大的经济效益。

3.2.2 选择合适的加工工序

在数控车床加工过程中，要对装夹进行分析考虑，看是否能够一次性完成装夹工序，而且在选择工序时，尽量使工序能够相对集中，如果加工工序不能一次性完成，也应减少刀具的更换次数。在进行统一工件加工时，应选择适当的加工工序来进行加工，也可以将粗加工与精加工进行分开，从而进一步保障加工效率与精度的提升。

3.3 确定最佳加工路线

在数控车床加工过程中，要制定适宜的加工路线，在加工路线得以减少的同时，使得刀具空闲时间减少，因而在整个加工过程中，减少了无用的一些工序，进一步提高了工作效率，提高了企业的经济效益。

3.3.1 基本原则

确定最佳加工路线是属于优化改进加工工艺流程的关键一步，因为只要当加工路线是最佳的，才能在加工过程中目标明确，减少过多的空余时间，提高经济效益。但这一最佳加工路线的优化原则是：要保证加工路线最短、保证数值计算简单、提高定位的准确度等等，在这一基础上才能够去减少刀具空闲时间，也减少了编程的工作量，从而来保证加工零件的精度。

3.3.2 具体路线确定

针对点位控制的数控车床来说，一般不需要考虑刀具的一个运动路线，只需要关注定位精度，因而针对刀具的路线制定就需要满足空行程最短的原则。在最佳加工路线确定途中，刀具轴向的一个运动距离是不能忽视的，因为工件的孔深是会直接影响到该距离的大小。

3.3.3 轮廓加工路线

在外表面的轮廓车削过程中，应该要在零件曲线的延长线上设置车刀的切出点以及切入点，从而避免零件表面出现划痕，保障产品表面的光滑程度。值得注意的是，在零件轮廓加工过程中要避免产生停顿情况，否则处于弹性平衡状态下的各个零部件会因为突然停顿而失去平衡，在表面也会留下一些加工划痕。

3.4 所需工具设计准备

3.4.1 工序卡制定

相较于普通车床，数控车床的工艺是存在一定特殊性的，这大部分还是由于较为复杂的工序，而且造价昂贵、性能极佳，因此在具体的生产加工中，数控机床往往会承担较为复杂的加工工序。数控机床的编程会直接影响其加工的过程，因此工序卡的制定是必须得到重视的，以此来明确编程说明、编程原点以及对刀点和车削参数，其中编程的说明主要是包括机床型号、程序编号、所用刀具半径补偿以及镜向对称加工方式等等内容[5]。在具体的编程过程中，需尽量减少多余的程序段，并合理设定编程原点及对刀点，将涉及到的先粗后精原则以及由近及远的原则都需要得到较好落实。

3.4.2 刀具安装设计

刀具安装设计是属于数控车床加工工艺流程优化改进的最终环节，这一环节需要实现编程、设计、工艺的有机统一，与此同时还要尽可能地减少装夹次数，避免因装夹次数过多，导致产品外形变形的问题，并尽可能降低需要人工来调整情况的出现概率。在零件加工数量不多的情况下，夹具需结合数控加工特点并满足一定要求，以此来较好地协调机床坐标和零件的尺寸关系问题，同时保证机床的坐标方向与夹具的坐标方向相对固定，组合夹具、可调式夹具、其它通用夹具的灵活应用也需要得到重视，数控机床加工所需的准备时间以及生产费用均可由此得到较好地控制。

4 结语

综合以上研究分析的实际情况，数控车床加工工艺流程的优化改进具有较高的现实意义，因为数控车床在生产过程中是保证生产效率和精度的关键点。优化改进加工工艺不仅能够提高生产质量，还能降低企业生产成本，在一定程度上提高经济效益，以便更好地推动数控车床产业的发展与创新。