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[摘 要]在数控车削中，理想的加工程序不仅应保证加工出符合图纸要求的工件，同时应能使数控机床的功能得到合理的应用和充分的发挥。所以，要充分发挥数控机床的这一特点，必须熟练掌握其性能、特点、使用操作方法，同时还必须在编程之前正确地确定加工方案，本文论述了零件分析、确定走刀路线、合理调用G指令、确定切削用量的具体方法，并以典型轴套类零件进行分析。
[关键词]数控车床；加工工艺；切削用量；走刀路线；工艺卡片
中图分类号：TG519.1 [关键词]文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）45-0335-02
数控机床是一种高效率的自动化设备，它的效率高于普通机床的2--3倍，要充分发挥数控机床的这一特点，必须熟练掌握其性能、特点、使用操作方法，同时还必须在编程之前正确地确定加工方案。根据我的工作经验浅谈一下数控车床的加工工艺。
一、零件分析
1.零件技术要求分析
进行零件技术要求分析，主要是分析这些技术要求的合理性以及实现的可能性，重点分析重要表面和部位的加工精度和技术要求，为制定合理的加工方案做好准备。
2.尺寸标注方法分析
零件图的尺寸标注方法有局部分散标注法、集中标注法和坐标标注法等。对在数控机床上加工的零件，零件图上的尺寸在能够保证使用性能的前提下，应尽量采取集中标注或以同一基准标注（即标注坐标尺寸）的方式，这样既方便了数控程序编制，又有利于设计基准、工艺基准与编程原点的统一。
3.零件材料分析
在满足零件功能的前提下，应选用廉价的材料，选择材料时应立足于国内，不要轻易选择贵重和紧缺的材料。
4.零件的结构工艺性分析
零件的结构工艺性是指所设计的零件，在能够满足使用性能要求的前提下制造的可行性和经济性。好的结构工艺性会使零件加工容易，节省成本，节省材料；而较差的结构工艺性会使加工困难，加大成本，浪费材料，甚至无法加工。
二、合理确定走刀路线
走刀路线泛指刀具从起刀点开始运动起，直到返回该点并结束加工程序所经过的路径。
1.车圆弧的走刀路线分析
实际车圆弧时，需要多刀加工，先将大部分余量切除，最后才车出所需圆弧。下面介绍车圆弧常用的加工路线。
图1为车圆弧的阶梯走刀路线。
应用G02（或G03）指令车圆弧，若用一刀就把圆弧加工出来，这样吃刀量太大，容易打刀。所以，实际车圆弧时，需要多刀加工，先将大多余量切除，最后才车得所需圆弧。
此为车圆弧的阶梯切削路线。即先粗车成阶梯，最后一刀精车出圆弧。此方法在确定了每刀吃刀量ap后，须精确计算出粗车的终刀距S，即求圆弧与直线的交点。此方法刀具切削运动距离较短，但数值计算较繁。
2.车圆锥的走刀路线分析
数控车床上车外圆锥，假设圆锥大径为D，小径为d ，锥长为L，车圆锥的加工路线如图所示。
按图2（a）中的阶梯切削路线，二刀粗车，最后一刀精车；二刀粗车的终刀距S要作精确的计算。此种加工路线，粗车时，刀具背吃刀量相同，但精车时，背吃刀量不同；同时刀具切削运动的路线最短。
按图2（b）的相似斜线切削路线，也需计算粗车时终刀距S，同样由相似三角形可计算得出。按此种加工路线，刀具切削运动的距离较短。
按图2（c）的斜线加工路线，只需确定每次背吃刀量ap，而不需计算终刀距，编程方便。但在每次切削中背吃刀量是变化的，且刀具切削运动的路线较长。
图4 （a）的阶梯切削路线，二刀粗车，最后一刀精车；二刀粗车的终刀距S要作精确的计算，可有相似三角形得：
（D-d）/2*L=（D-d）- AP/2*S
图4（b）的相似斜线切削路线，也需计算粗车时终刀距S，同样由相似三角形可计算得：
（D-d）/2*L=AP/S
三、合理选择切削用量
数控车削中的切削用量包括切削深度、主轴转速、进给速度。它们的选择与普车所要求的基本对应一致，但数控车床加工的零件往往较复杂，切削用量按一定的原则初定后，还应结合零件实际加工情况随时进行调整，调整方法是利用数控车床的操作面板上各种倍率开关，随时进行调整，来实现切削用量的合理配置，这对操作者来说应该具有一定的实际生产加工经验。
四、例轴套类零件数控车削加工工艺分析
1.零件图工艺分析
该零件表面由内外圆柱面、内圆锥面、顺圆弧、逆圆弧及外螺纹等表面组成，其中多个直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求。零件图尺寸标注完整，符合数控加工尺寸标注要求；轮廓描述清楚完整；零件材料为45钢，切削加工性能较好，无热处理和硬度要求。
2.确定装夹方案
内孔加工时以外圆定位，用三爪自动定心卡盘夹紧。
3.确定加工顺序及走刀路线
加工顺序的确定按由内到外、由粗到精、由近到远的原则确定，结合本零件的结构特征，可先加工内孔各表面，然后加工外轮廓表面。该零件为单件小批量生产，走刀路线设计不必考虑最短进给路线或最短空行程路线，外轮廓表面车削走刀路线可沿零件轮廓顺序进行。
4.刀具选择
将所选定的刀具参数填入表轴承套数控加工刀具卡片中，以便于编程和操作管理。
注意：车削外轮廓时，为防止副后对面与工件表面发生干涉，应选择较大的到偏角，必要时可作图检验。本例中选Kr′=55°。
综上所述，数控加工工艺的确定是零件加工的重要环节，工艺方案的好坏直接影响机床效率的发挥和零件的加工质量，在实际生产中应特别重视。
参考文献：
1.《数控加工工艺学》，韩鸿鸾，劳动和社会保障出版社，2005年，第二版
2.《数控车床培训教程》，袁峰，机械工业出版社，2008年，第二版
3.《数控机床加工技术》，孙建东，袁峰，高教出版社，2002年
4.《数控车床编程与操作》，黄丽芬，劳动和社会保障出版社，2006年
[关键词]数控车床；加工工艺；切削用量；走刀路线；工艺卡片
中图分类号：TG519.1 [关键词]文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）45-0335-02
数控机床是一种高效率的自动化设备，它的效率高于普通机床的2--3倍，要充分发挥数控机床的这一特点，必须熟练掌握其性能、特点、使用操作方法，同时还必须在编程之前正确地确定加工方案。根据我的工作经验浅谈一下数控车床的加工工艺。
一、零件分析
1.零件技术要求分析
进行零件技术要求分析，主要是分析这些技术要求的合理性以及实现的可能性，重点分析重要表面和部位的加工精度和技术要求，为制定合理的加工方案做好准备。
2.尺寸标注方法分析
零件图的尺寸标注方法有局部分散标注法、集中标注法和坐标标注法等。对在数控机床上加工的零件，零件图上的尺寸在能够保证使用性能的前提下，应尽量采取集中标注或以同一基准标注（即标注坐标尺寸）的方式，这样既方便了数控程序编制，又有利于设计基准、工艺基准与编程原点的统一。
3.零件材料分析
在满足零件功能的前提下，应选用廉价的材料，选择材料时应立足于国内，不要轻易选择贵重和紧缺的材料。
4.零件的结构工艺性分析
零件的结构工艺性是指所设计的零件，在能够满足使用性能要求的前提下制造的可行性和经济性。好的结构工艺性会使零件加工容易，节省成本，节省材料；而较差的结构工艺性会使加工困难，加大成本，浪费材料，甚至无法加工。
二、合理确定走刀路线
走刀路线泛指刀具从起刀点开始运动起，直到返回该点并结束加工程序所经过的路径。
1.车圆弧的走刀路线分析
实际车圆弧时，需要多刀加工，先将大部分余量切除，最后才车出所需圆弧。下面介绍车圆弧常用的加工路线。
图1为车圆弧的阶梯走刀路线。
应用G02（或G03）指令车圆弧，若用一刀就把圆弧加工出来，这样吃刀量太大，容易打刀。所以，实际车圆弧时，需要多刀加工，先将大多余量切除，最后才车得所需圆弧。
此为车圆弧的阶梯切削路线。即先粗车成阶梯，最后一刀精车出圆弧。此方法在确定了每刀吃刀量ap后，须精确计算出粗车的终刀距S，即求圆弧与直线的交点。此方法刀具切削运动距离较短，但数值计算较繁。
2.车圆锥的走刀路线分析
数控车床上车外圆锥，假设圆锥大径为D，小径为d ，锥长为L，车圆锥的加工路线如图所示。
按图2（a）中的阶梯切削路线，二刀粗车，最后一刀精车；二刀粗车的终刀距S要作精确的计算。此种加工路线，粗车时，刀具背吃刀量相同，但精车时，背吃刀量不同；同时刀具切削运动的路线最短。
按图2（b）的相似斜线切削路线，也需计算粗车时终刀距S，同样由相似三角形可计算得出。按此种加工路线，刀具切削运动的距离较短。
按图2（c）的斜线加工路线，只需确定每次背吃刀量ap，而不需计算终刀距，编程方便。但在每次切削中背吃刀量是变化的，且刀具切削运动的路线较长。
图4 （a）的阶梯切削路线，二刀粗车，最后一刀精车；二刀粗车的终刀距S要作精确的计算，可有相似三角形得：
（D-d）/2*L=（D-d）- AP/2*S
图4（b）的相似斜线切削路线，也需计算粗车时终刀距S，同样由相似三角形可计算得：
（D-d）/2*L=AP/S
三、合理选择切削用量
数控车削中的切削用量包括切削深度、主轴转速、进给速度。它们的选择与普车所要求的基本对应一致，但数控车床加工的零件往往较复杂，切削用量按一定的原则初定后，还应结合零件实际加工情况随时进行调整，调整方法是利用数控车床的操作面板上各种倍率开关，随时进行调整，来实现切削用量的合理配置，这对操作者来说应该具有一定的实际生产加工经验。
四、例轴套类零件数控车削加工工艺分析
1.零件图工艺分析
该零件表面由内外圆柱面、内圆锥面、顺圆弧、逆圆弧及外螺纹等表面组成，其中多个直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求。零件图尺寸标注完整，符合数控加工尺寸标注要求；轮廓描述清楚完整；零件材料为45钢，切削加工性能较好，无热处理和硬度要求。
2.确定装夹方案
内孔加工时以外圆定位，用三爪自动定心卡盘夹紧。
3.确定加工顺序及走刀路线
加工顺序的确定按由内到外、由粗到精、由近到远的原则确定，结合本零件的结构特征，可先加工内孔各表面，然后加工外轮廓表面。该零件为单件小批量生产，走刀路线设计不必考虑最短进给路线或最短空行程路线，外轮廓表面车削走刀路线可沿零件轮廓顺序进行。
4.刀具选择
将所选定的刀具参数填入表轴承套数控加工刀具卡片中，以便于编程和操作管理。
注意：车削外轮廓时，为防止副后对面与工件表面发生干涉，应选择较大的到偏角，必要时可作图检验。本例中选Kr′=55°。
综上所述，数控加工工艺的确定是零件加工的重要环节，工艺方案的好坏直接影响机床效率的发挥和零件的加工质量，在实际生产中应特别重视。
参考文献：
1.《数控加工工艺学》，韩鸿鸾，劳动和社会保障出版社，2005年，第二版
2.《数控车床培训教程》，袁峰，机械工业出版社，2008年，第二版
3.《数控机床加工技术》，孙建东，袁峰，高教出版社，2002年
4.《数控车床编程与操作》，黄丽芬，劳动和社会保障出版社，2006年