數控加工前籌備

時間：2025-11-30 17:14:13 數控畢業論文

數控加工前籌備

　　在進行數控機床的加工工作前，一定要編制出與機床本身相適應的加工程序，這是必備工作之一。

　　數控加工前籌備【1】

　　摘　要：根據我國數控機床加工教育的實際情況，并結合幾年來數控機床教學的實際經驗，先對零件的加工程序編寫及校驗進行分析，繼而對加工材料及刀具、夾具的準備工作進行探討，最終詳細論述數控機床的調整、對刀以及安全教育工作，希望可以對數控機床的教育工作起到一定的促進作用，為我國機械加工行業的蓬勃發展貢獻出自己的一份力量。

　　關鍵詞：數控機床　加工　程序編寫校驗　刀具選擇　對刀　安全教育

　　隨著我國機械加工行業的蓬勃發展，人們對于數控技術的教育工作給予了越來越多的重視，現階段絕大多數職業技術學校都開展了數控技術的教學。

　　教學工作中我們要考慮到學生的接受能力、動手能力等方面，因此一定要做好零件加工前的準備工作。

　　因此，筆者對準備工作進行了一番探討，希望可以與大家分享經驗，達到共同促進的目的。

　　一、零件的加工程序編寫及校驗

　　在進行數控機床的加工工作前，一定要編制出與機床本身相適應的加工程序，這是必備工作之一。

　　首先，在老師給出零件圖后，學生們通過零件圖自行編制程序。

　　先對零件圖進行仔細分析，根據設計、規范要求來選擇合理的加工步驟，確定加工路線，在每一道加工步驟中選擇合適的切削量參數以及刀具，并進行相關的數學處理。

　　在這一過程中往往會出現一些復雜的坐標計算問題，所以我們需要教導學生先通過使用CAD來繪制出零件圖，再通過軟件中自帶的查詢命令，解決坐標計算這一問題。

　　在進行數學計算和工藝分析時，我們要根據之前確定的加工步驟以及加工路線來編寫程序。

　　在編寫出需要程序后，通過使用配套的數控仿真教學軟件進行仿真模擬校驗，用以檢查編寫的程序是否準確，也通過這一方式，對程序中刀補值、進給量、坐標值等參數進行處理，以滿足實際加工中的特殊需求。

　　由于大多數職業技術學校的自身的原因，沒有足夠的教學經費，無法大量采購數控機床作為教學儀器，所以我們不可能同時對全部學生進行數控機床的校驗教學，這樣對學生和老師都產生不利的影響，這是我們當前以及今后很長一段時間所面臨的現狀。

　　并且由于校驗可以使學生們更加熟悉數控機床的操作面板以及相關軟件的使用方法，也為我們下一步的數控機床的操作教學打下了堅實的基礎。

　　在審核加工程序時，主要考慮：刀具的選擇、吃刀深度、進給量、主軸轉速、走刀線路以及程序的合理性等，通過提出合理的意見，使學生清楚的認識到個人的不足，哪個方面需要加強，繼而起到更好的教育目的。

　　二、夾具、刀具及加工材料的選擇

　　完成加工程序的編制、校驗后我們要進行夾具、刀具以及加工材料的選擇工作，只有合理的選擇，才能夠更好地完成加工過程，所以這就要求學生們仔細、認真學習。

　　現階段，由于成本原因，大多數的職業技術學校提供給學生用作加工材料的大多是一些硬木砧板、石蠟、鋼材、鋁材以及尼龍棒等，節省了大量資金的同時，也一定程度上的滿足了學生們的數控操作需求。

　　在選擇刀具時，通常按照材料硬度的要求進行選擇，但是由于加工材料的原因，我們實驗教學中可以不做特殊要求，只需要根據加工零件的技術要求和零件的形狀進行刀具的選擇，例如使用剪刀或者圓弧刀來加工圓弧，使用三角螺紋車刀來加工三角形螺紋，一定要牢記：只有選擇好合適的刀具，才能加工出需要的產品。

　　夾具的選擇比較簡單，如在數控車床上加工鋁棒和石蠟棒，鋁棒和石蠟棒直接由三爪自定心卡盤夾緊即可;而在銑床上加工時，只要按普通銑床的要求，用壓板將鋁或石蠟板固定在工作臺上或機用平口鉗夾緊就可以了，夾緊力的控制以在加工過程中工件不發生移動為宜。

　　但是在實際數控機床加工應用中，要綜合考慮數控機床的技術要求、夾具的特點、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相關因素來正確選用刀具和夾具，而在學習過程中要求學生把石蠟材料看成是金屬材料來進行加工，用加工金屬材料的切削參數來加工石蠟材料，在加工過程中合理分配加工余量，將粗加工和精加工進行區分。

　　通過以上做法，加工出的工件符合圖紙要求，效果良好，達到了數控機床操作的目的。

　　三、數控機床的調整與對刀

　　數控加工程序編寫完和零件材料準備好以及選擇了恰當的刀具后，要對數控機床進行調整、潤滑、檢查等工作，確保數控機床的性能。

　　然后再進行對刀，使數控機床上每一把刀具的刀位點在刀架轉位后或換刀后，每把刀的刀位點的位置都重合在同一點。

　　在對刀完成后即進行零件的試加工，以檢驗程序與對刀的精確性，如果試加工的零件的尺寸精度與形位公差不符合圖紙要求，則要進行刀具偏差的微量修調，然后再進行試加工，一直到所加工的零件符合圖紙要求。

　　通過試加工以后，就可以對該零件進行批量加工了。

　　一個數控加工的零件是否合格，數控機床的對刀起到關鍵的作用，也就是說所加工的零件是否合格的基本保證是對刀要準確。

　　四、安全教育工作

　　時時不忘安全，牢記安全第一的宗旨。

　　針對機械加工的特點，在操作前進行安全教育是重要的。

　　要求學生嚴格遵守數控實驗室管理制度、數控機床安全操作規程。

　　同時我們還以一些因違反操作規程而造成傷亡的典型案例來教育學生，要求學生在操作過程中要嚴肅、認真和細心，從而增強了學生的安全意識。

　　在上機前我們還將數控機床操作步驟以講義的形式分發給學生，要求學生細心領會和掌握，學生在數控機床操作過程中一定要按操作規程要求去做，確保不發生過安全事故。

　　五、結束語

　　綜上所述，由于數控機床零件加工的問題，我們需要進行大量加工前期的準備，其中：加工程序的編制、刀具和夾具的選擇以及數控機床的調整和對刀，對于零件加工的精度都有著非常大的影響，所以為了教學，我們更應該做好加工前的準備工作。

　　由于職業技術學校自身的原因，無法提供足夠的教學平臺，我們更要充分利用零件加工前的準備階段，讓學生更加熟悉數控車床實際操作以及數控車床的操作板，以便為下一步的教學工作打下鋪墊。

　　在教學過程中，我們一定要注意安全，時刻謹記安全第一的原則。

　　希望可以通過數控機床零件加工前的準備工作，為學生日后的數控機床操作打下堅實的基礎，為我國機械加工制造行業注入新的動力，最終為我國經濟的飛速發展增添新的動力。

　　參考文獻

　　[1]王柏仲.淺析數控機床的加工過程[J].機械制造技術發展,2009,12.

　　[2]魏雨琦.數控機床的教學研究[J].機械制造技術發展,2007,6.

　　數控加工工藝【2】

　　【摘要】：數控車削加工工藝是目前數控機床這種高效率設備必須重視的一個首要問題，本文根據數控加工的基本特點分析了數控加工工藝的基本內容。

　　并且有針對性的提出了在數控加工工藝的設計過程中應掌握的要點，并對數控車削加工工藝進行了具體的分析，并提出了科學合理的改進建議。

　　【關鍵詞】：數控加工工藝設計分析改進建議

　　數控加工根據零件圖樣及工藝要求等原始條件，編制零件數控加工程序，并輸入到數控機床的數控系統，以控制數控機床中刀具與工件的相對運動，從而完成零件的加工。

　　數控加工的原理是通過把數字化了的刀具移動軌跡信息(通常指CNC加工程序)，傳入數控機床的數控裝置，經過譯碼、運算，指揮執行機構(伺服電機帶動的主軸和工作臺)控制刀具與工件相對運動，從而加工出符合編程設計要求的零件。

　　數控加工的工藝設計和傳統的工藝設計相似，也是需要遵循以下步驟：分析零件、確定毛坯、設計工藝過程、工序設計以及填寫工藝文件等。

　　數控加工工藝是采用數控機床加工零件時所運用各種方法和技術手段的總和，應用于整個數控加工工藝過程。

　　數控加工工藝是伴隨著數控機床的產生、發展而逐步完善起來的一種應用技術，它是人們大量數控加工實踐的經驗總結。

　　數控車削加工工藝科學的分析是保障數控車削加工零件順利完成的前提條件，分析的內容包括切削用量及確定零件的選擇、設計工序及工步、優化并計算加工的軌跡、圖紙的加工工藝分析、選擇設計工具及夾具、加工工藝技術文件的編制。

　　本文就數控車削加工工藝進行了具體的分析，并提出了科學合理的改進建議。

　　一、數控加工工藝的內容：

　　(1) 選擇并確定進行數控加工的零件及內容;

　　(2) 對零件圖紙進行數控加工的工藝分析;

　　(3) 數控加工的工藝設計;

　　(4) 對零件圖紙的數學處理;

　　(5) 編寫加工程序單;

　　(6) 按程序單制作控制介質;

　　(7) 程序的校驗與修改;

　　(8) 首件試加工與現場問題處理;

　　(9) 數控加工工藝文件的定型與歸檔。

　　二、數控加工工藝具體的分析

　　包括內容：產品的零件圖樣分析和結構工藝性分析兩部分。

　　(1) 零件圖樣分析

　　①零件圖上尺寸標注方法應適應數控加工的特點;②分析被加工零件的設計圖紙 ;③構成零件輪廓的幾何元素(點、線、面)的條件(如相切、相交、垂直和平行等)，是數控編程的重要依據。

　　(2) 零件的結構工藝性分析

　　①零件的內腔與外形應盡量采用統一的幾何類型和尺寸;②內槽圓角的大小決定著刀具直徑的大小，所以內槽圓角半徑不應太小; ③零件銑槽底平面時，槽底圓角半徑r不要過大; ④應盡可能在一次裝夾中完成所有能加工表面的加工，為此要選擇便于各個表面都能加工的定位方式;若需要二次裝夾，應采用統一的基準定位。

　　三、數控加工的工藝路線設計

　　數控加工的工藝路線設計與普通機床加工的常規工藝路線擬定的區別主要在于它僅是幾道數控加工工藝過程的概括，而不是指從毛坯到成品的整個工藝過程，而且要兼顧常規工序的安排，使之與整個工藝過程協調吻合。

　　1、工序的科學劃分

　　保持精度原則和提高生產效率原則是數控機床加工時的兩種劃分原則。

　　保持精度也就是工序要盡量集中，粗、細在完成過程中應該分開進行，這樣就會降低熱及切削刀變形對工件的位置、尺寸精度等得影響，保證工件的形狀要求;提高生產效率的原則，也就是在操作過程中提高成功率，減少換刀次數，節省時間，也應該減少空行程。

　　(1)劃分方法：①按安裝次數劃分工序; ②按所用刀具劃分工序; ③按粗、精加工劃分工序;④按加工部位劃分工序。

　　(2) 加工順序的安排

　　①盡量使工件的裝夾次數、工作臺轉動次數、刀具更換次數及所有空行程時間減至最少，提高加工精度和生產率;②先內后外原則;③精度要求較高的主要表面的粗加工應安排在次要表面粗加工之前;大表面加工時，一般也需先加工大表面;④在同―次安裝中進行的多個工步，應先安排對工件剛性破壞較小的工步;⑤在保證加工質量的前提下，可將粗加工和半精加工合為一道工序;⑥加工中容易損傷的表面(如螺紋等)，應放在加工路線的后面。

　　數控加工工藝與普通加工工藝的區別及特點

　　由于數控加工采用了計算機控制系統和數控機床，使得數控加工具有加工自動化程度高、精度高、質量穩定、生成效率高、周期短、設備使用費用高等特點。

　　在數控加工工藝上也與普通加工工藝具有一定的差異。

　　普通加工工藝：許多具體工藝問題，如工步的劃分與安排、刀具的幾何形狀與尺寸、走刀路線、加工余量、切削用量等，在很大程度上由操作人員根據實際經驗和習慣自行考慮和決定，一般無須工藝人員在設計工藝規程時進行過多的規定，零件的尺寸精度也可由試切保證

　　2、數控加工工藝現存的問題

　　(1)數控加工操作人員的理論水平受限，從事多年的數控加工人員積累了豐富的實踐經驗，但目前科技及各方面的飛速發展，操作者的理論知識水平并沒有完全適應整個社會的發展水平。

　　因此，導致了一些新技術沒能及時的運用到實踐中去，這樣也就是阻礙了我國整個數控領域的發展水平。

　　(2)數控企業的投資相對不足影響加工工藝的發展，在我國很多數控加工企業為了得到更多的利潤，投入的就相對不足，工量具的設備不足也導致了在實際操作中的障礙出現，在加工的工程中出現問題零件，沒有合適的工具而不能及時的補救零件，降低了工作的效率。

　　3、具體的改進措施

　　(1)企業加大對現有技術人員的培訓力度，制定出具體的進修計劃，大力培養在職技術人員的理論水平，從而提高工作效率;同時積極引進高學歷技術人員，通過他們先進的理念及時的對現有的數控車削加工工藝進行科學的分析調整，使數控車削加工工藝適應社會的發展狀態，不落后于其他企業或國家。

　　(2)企業高管要把眼光放遠，加大投資力度，保證企業的順利發展。

　　只要堅持原則，投入越多回報越大，這是一個正常的發展規律，運用科學、先進的理論進行數控車削的加工工藝分析，與實際的操作結合起來，肯定會為企業帶來更多的效益。

　　隨著計算機技術突飛猛進的發展，數控技術正不斷采用計算機、控制理論等領域的最新技術成就，使其朝著高速化、高精化、復合化、智能化、高柔性化及信息網絡化等方向發展。

　　整體數控加工技術向著CIMS(計算機集成制造系統)方向發展。

　　參考文獻

　　[1] 康戰，聶鳳明，劉勁松，等.單點金剛石精密數控車削加工技術及發展前景分析[J].光學技術，2010，2.

　　[2]羅春華，劉海明.數控加工工藝簡明教程，北京理工大學出版社，2007，3

　　數控加工與傳統加工工藝比較【3】

　　摘要：隨著科學技術的不斷發展，加工工藝有了很大的改變，由傳統加工工藝發展到數控加工工藝。

　　此工藝是在傳統工藝的基礎上，將計算機輔助設計與制造技術、計算機數控機床科學地結合到一起，從而得到新的工藝。

　　數控加工與傳統加工都各具特點，文章從不同方面對各自的特點進行了分析比較。

　　關鍵詞：數控加工;傳統加工;工藝比較

　　數控與傳統機床在加工上相比，數控機床在技術上有很大優勢，是現代科技發展的產物。

　　當前，數控加工中心、數控車在多個方面的加工工藝上都是延續使用著傳統加工工藝，將傳統的加工工藝與數控機床加工特點進行整合，使得數控機床加工的優勢得到發揮。

　　但是，這樣沿用傳統機床加工工藝是不科學的，技術人員應該根據數控加工的特點，評估出新的加工工藝，使得數控加工技術能夠充分發揮其優勢。

　　1 數控加工工藝較為復雜

　　在使用數控加工工藝時，必須要充分考慮零件的定位基準、工藝性以及裝夾的方式，還要對工藝的路線進行制定、對刀具進行選擇、考慮工藝的參數以及切削的方法等，而對于這些，在傳統機床加工時，都可以簡化。

　　因此，數控加工工藝在實際使用中要復雜很多，受到影響的因素也較多，在進行使用過程中，必須對數控的編程進行科學且合理的分析，且分析要全面。

　　同樣一個加工任務，在使用數控加工時，可以有不同的工藝方案，這是其主要特色之一，是傳統加工工藝所不能比擬的。

　　2 刀具的選擇

　　由于數控加工與傳統加工的方法與工藝都有很大不同，因此在刀具的選擇上也有很大不同。

　　數控加工過程中使用的是高速切削，而傳統加工中使用的是速度切削，在這一點上有很大優勢，高速切削在加工質量、效率上有很大提高，切削變形情況小，提高加工周期，因此，在加工制造中，應該對高速切削進行適當的增加。

　　目前，使用較多的還有干切削，此方式只需要加入少量的切削液或者是不加切削液，只是刀具要有超高的耐熱性。

　　數控加工與傳統加工相比，對刀具的要求更高。

　　另外，刀具制造商的地位發生轉變，使得刀具行業的作用和地位都有了很大的變化：以往只是單獨進行刀具生產與供應，而現在，不僅對刀具進行生產，而且還對切削工藝進行開發與創新，并制造出相應的配套產品與技術;從原來的刀具供應商提升到企業生產制造提高效率、提高質量的重要合作伙伴。

　　3 裝夾和夾具的選擇

　　進行數控加工時，對夾具有兩方面要求：第一，夾具與機床的坐標方向要固定;第二，對機床坐標系與零件的尺寸關系進行協調處理。

　　數控加工中心在對夾具進行選擇時，要根據工作臺的基準孔與槽來確定位置以及安裝要求，這樣便可以將機床坐標系與零件之間的尺寸關系確保，這與傳統機床加工的重要區別之一。

　　裝夾時，主要有兩個步驟，即夾緊和定位，在對傳統機床進行裝夾時，受到機床能力的限制，使得裝夾時次數增多。

　　對數控機床進行裝夾時，可以進行一次加工多個面，從而使得裝夾誤差減少。

　　在裝夾過程中使用專用夾具，以便于定位與夾緊，但是這樣的成本費用非常高，若需要加工的件數量大，則分攤在夾具上的費用是不可以忽視的，因此，在對專用夾具進行設計與使用時，要對此加以重視。

　　數控加工可以通過儀表進行調試，以達到定位標準的需求，此過程不需要專用的夾具，只要普通的壓緊元件就可以完成夾緊，從而使得成本極大地降低。

　　4 刀具路徑的比較

　　對普通機床的刀具路徑進行確定時，需要由工作人員自己進行掌控與把握，而在數控加工中，刀具路徑在工程編制時就已經確定。

　　5 加工方式的比較

　　數控機床具有一個很大的特點，對于一些傳統機床加工時有些加工方法是需要慎重使用的，而這一點數控機床讓其變得可以使用。

　　傳統加工中的懸臂鏜以及利用尾座導向而形成的支撐鏜，都被數控機床中的調頭鏜以及不同形式的固定循環方式所替代。

　　傳統加工中使用的空刀法、充填法、修整法以及其他工藝，被形式多樣的背鏜法、圓弧插補法以及數控修整法所替代。

　　而目前新出的硬切削作為一種新的加工工藝，不僅可以提高工作效率，還極大地降低了成本的投入，使得傳統的磨削工藝面臨了新的挑戰，以切代替磨的工藝將是現代制造加工的發展趨勢。

　　干切削這種綠色制造工藝與濕切削相比也有很多優點，但是仍然存在缺點，刀具的耐用程度低、切削力增大使得變形嚴重，對工件的加工質量無法保證。

　　但是通過對干切削中的影響因素以及特點進行分析，找到彌補措施，此切削方式的優勢還是比較大的。

　　6 切削用量的比較

　　在傳統加工中，對機床的控制與操縱都是由工作人員憑借工作經驗進行完成的，從安全方面以及控制能力上講是較為保守的，尤其是對曲面與曲線進行操作時，很容易出現錯誤，為了減少廢品率，對切削量進行增大。

　　數控機床在進行加工制作時，是由控制系統來對加工動作進行控制的，無論遇到什么形面的加工，都可以很好地控制，而刀具在工作面上的工作是靈活而自動的，不存在間斷現象，在加工過程中，程序會對切削的用量設置出合理的使用值，使得加工效率有很大提高，這一點與傳統機床加工相比，有很大優勢。

　　目前，在對粗加工采用高速加工時，采用的方案為切削速度高、進給率高、切削量小的組合。

　　在此過程中，需要增加切的數量，但是對加工效率、耐用程度以及系統的剛度進行綜合比較，還是非常有價值的。

　　另外，還有一種高速加工過程中，對速度進行自動的優化處理，在切量小的位置加快切削的速度，在加工余量大的位置增加切削速度，從而使得加工的時間縮短，加工效率提高，刀具的損壞率降低，耐用度提高，提高加工質量。

　　對F值進行優化后，切削的速度可以根據余量的變化而不斷地變化，在傳統機床加工中是無法實現的。

　　7 柔性程度的比較

　　在傳統機床中，通用機床的柔性非常好，但是在加工效率上很低;而專用機床，加工的效率較高，但是沒有較高的零件適用功能，柔性差而剛度大，很難適應市場中產品的不斷改型，使得競爭能力弱。

　　對于數控機床來講，只要對程序進行改變，就可以對新零件進行加工，柔性好，自動進行操作，加工效率高，可以很好地適應激烈的市場競爭。

　　8 素質的比較

　　采用數控加工時，自動化程度非常高，對質量以及安全要格外重視。

　　在工藝投入生產前，要對加工工藝進行試驗，只有滿足生產的各方面要求才能夠投入到實際生產應用中。

　　而傳統的加工中，工藝文件編寫后便可以投入到生產中，作為生產線的指導依據，不需要進行上述復雜的過程。

　　9 結語

　　綜上所述，數控加工工藝的基礎保障是傳統加工工藝，是在傳統工藝的基礎上完善數控加工工藝的，雖然在技術上有一定的先進性，但是仍然有自身的缺點。

　　通過對兩種加工工藝的比較，分析得出了二者加工上的優缺點。

　　要正確看待兩種加工工藝的優點與缺點，對其進行合理安排與使用，從而提高生產效率。

　　參考文獻

　　[1] 吳霞，周太平.數控加工中的工藝與夾具設計若干問題探討[J].煤礦機械，2010，31(2)：96-98.

　　[2] 楊偉群，關亮，熊軍權，等.數控工藝培訓教程(數控銑部分)[M].北京：清華大學出版社，2008.

　　[3] 宋放之，黃旭東，錢逸秋，等.數控工藝培訓教程(數控車部分)[M].北京：清華大學出版社，2008.

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