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摘要：在比较数控加工中心机床加工工艺与传统加工工艺的基础上，对数控加工中心机床加工工艺中的关键问题进行了深入分析，总结了数控加工中心机床的工艺设计方法。
关键词：工艺设计；工艺分析；数控
随着生产技术的发展， 产品多样化和更新快是现代企业生产的显著特点， 过去那种传统的大规模生产方式已逐步被多品种中小批量生产方式所取代。这就要求所用加工设备不仅要具有较高的灵活性， 还应具备较高的生产效率和加工精度。如何有效地使用数控加工设备并发挥其自身的优势是摆在我们面前的主要课题。本文就数控工艺制订的基本方法和步骤进行初步探讨。
一、数控加工工艺的主要内容
1、选择那些适合在数控机床上加工的零件，确定工序的内容。就单个零件来说，并不是所有的加工工艺的过程都需要在数控机床上去完成的，通常情况下只有一部分的工艺内容需要数控加工。这个过程就需要对零件的图样仔细的进行工艺分析，找到最适合也是最需要采用数控加工的内容以及工序。在内容选择的过程中，必须结合企业已拥有的设备，以解决难题和关键问题为目标，最终使生产效率在一定程度上提高，使数控加工的优势得到充分的发挥。
2、选择合适的数控机床，数控机床一般情况下会有两个动力头，数控加工只需要一次装夹就可以完成普通的加工几次装夹所能够完成的加工任务。所以，可以按照一次装夹所能够完成的加工任务来确定一道工序的具体内容。
3、对加工零件的图纸进行分析。明确加工的内容以及技术的要求，明确加工的方案，制定出数控加工的路线，在数控加工的工序前后通常情况下都会加入一些普通的加工工序，如果不能够很好的衔接，就很容易产生矛盾。
4、设计数控加工的工序，例如对工序的划分、夹具的定位與安装、刀具的选择、走刀路线的确定、切削用量的确定等。
5、数控加工工序程序的调整，合理优化加工程序。
6、对数控机床上的部分工艺指令进行处理。
二、加工中心的特点和适用范围
1、加工中心的主要特点
能实现工序高度集中的加工， 即在一台加工中心上实现原需多台机床才能完成的工程作业。例如在加工中心上加工箱体类零件时， 一次装夹就可对除装夹表面以外的其它表面连续进行铣、钻、幢、扩、铰和攻丝等一系列操作。适合复杂零件的加工减少人为误差， 加工一致性好， 质量稳定具有充分的柔性， 更换加工零件仅需更换程序和简单的机床调整对编程者、操作者的熟练程度和刀具、生产管理有很高的要求。
2、适宜加工的零件
适宜加工的零件主要是加工复杂、工序长、精度要求较高并需多种类型的普通机床和众多刀夹具并需要多次装夹和调整才能完成的零件。譬如说具有多个不同位置的平面和孔系的箱体类零件和零件上不同表面间有较高的位置要求的零件。
3、不适宜加工的零件
主要是工序单一或简单、不能充分发挥加工中心自动换刀功能、工序可高度集中的零件， 如简单的铣削， 深孔加工多次退刀， 工序单一、加工时间较长以及刀具用量少的零件。
三、数控加工工艺的设计要点
a.分析零件图，确定加工内容
在选择并且决定了要对某个零件进行数控加工之后，并不等于要完成所有的加工内容，可能只是对其中一部分进行数控加工，所以，必须对零件图样进行比较细致的工艺分析，选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。应结合本单位的实际，立足于解决关键难题和提高生产效率，充分发挥数控加工的优势，防止把数控机床降格为通用机床使用。
b.根据零件特点合理设计夹具精心选择刀具
在数控编程之前，必须根据加工零件的形状特点以及精度的要求，考虑零件装夹的方法。数控加工用夹具的设计与一般夹具的设计差异较大。一般夹具加工工序内容单一， 加工面少， 刀具与夹紧元件间的问题易于解决。而数控加工用夹具设计时， 因工序集中、加工表面多， 夹具必须能适应零件粗加工时切削力、夹紧力大的要求以及精加工时定位精度高的要求， 刀具与夹具的干涉碰撞也是夹具设计时的主要问题。在夹具方案设计时， 必须考虑夹具和程序间的对应关系。
c.选择合适的对刀点与换刀点
对刀点就是刀具相对于零件运动的起点。对刀点通常也是程序的起点，在对刀点确定之后，机床坐标和工件坐标的关系也就确定了。对刀点可以选在工件上，也可以选在机床或者夹具上。对刀点必须和零件的定位基准有一定的尺寸关系，以便用来确定机床的坐标系和工件的坐标系的关系。
选择对刀点通常可根据以下的原则进行：1） 对刀点应尽量的选在设计基准或者工艺基准上；2） 在绝对坐标系中，对刀点最好选在机床坐标原点上，或者选在距机床原点为某一确定值的点上；3） 在回转工作台上，可使工作台的回转中心与夹具的对称中心重合；4） 必须考虑对刀的重复精度。换刀点是为加工中心、数控车床等多刀加工的机床编程而设置的。因为这些机床在加工过程中要自动换刀，为了防止换刀时碰伤零件或者夹具，换刀点往外设置在被加工零件的外面，并且需留有一定的换刀余量。
d.选择合适的切削用量
数控加工的质量和效率，在很大程度上取决于切削用量的选用。切削用量包括主轴转速、切削深度和进给量。切削用量的选择应在机床的允许范围内取，同时考虑刀具的耐用度，机床、夹具的刚性和材质的硬度。也可结合实践用类比法确定。
e、数控加工工艺文件的编写
为了能够使工艺准备效率和连续性得到提高，让数控加工走向正规化，遵循数控加工的特点，必需建立和编制必要的数控加工工艺的文件。其中包括以下几个步骤：1） 数控加工工艺过程卡；2）数控加工工件安装和零点设定卡片；3） 数控加工工序卡片；4）数控加工程序卡片。
四、结束语
数控加工的工艺设计和传统的工艺设计相似，也是需要遵循以下步骤：分析零件、确定毛坯、设计工艺过程、工序设计以及填写工艺文件等。不同之处在于数控加工在工艺设计的过程中，需要充分的考虑数控加工其自身的特点，采取有针对性的设计方法。因此在拟定零件数控加工工艺时，应进行充分、全面的工艺分析，灵活、合理地设计工艺。实践证明，选择合理、高效的工艺方法和加工路线，对编制高质量的数控程序，提高加工质量、生产效率和经济效益都有重要意义。
参考文献：
[1]杨金荣. 浅谈数控加工工艺设计[J].现代制造工程，2006（8）：第136-138 页.
[2]王瑞泉.数控加工工艺与传统加工工艺相结合[M].天津职业院校联合学报，2007（5）：第19-22 页.
[3]叔重.数控加工工艺[M].杭州：浙江大学出版社，2003.
关键词：工艺设计；工艺分析；数控
随着生产技术的发展， 产品多样化和更新快是现代企业生产的显著特点， 过去那种传统的大规模生产方式已逐步被多品种中小批量生产方式所取代。这就要求所用加工设备不仅要具有较高的灵活性， 还应具备较高的生产效率和加工精度。如何有效地使用数控加工设备并发挥其自身的优势是摆在我们面前的主要课题。本文就数控工艺制订的基本方法和步骤进行初步探讨。
一、数控加工工艺的主要内容
1、选择那些适合在数控机床上加工的零件，确定工序的内容。就单个零件来说，并不是所有的加工工艺的过程都需要在数控机床上去完成的，通常情况下只有一部分的工艺内容需要数控加工。这个过程就需要对零件的图样仔细的进行工艺分析，找到最适合也是最需要采用数控加工的内容以及工序。在内容选择的过程中，必须结合企业已拥有的设备，以解决难题和关键问题为目标，最终使生产效率在一定程度上提高，使数控加工的优势得到充分的发挥。
2、选择合适的数控机床，数控机床一般情况下会有两个动力头，数控加工只需要一次装夹就可以完成普通的加工几次装夹所能够完成的加工任务。所以，可以按照一次装夹所能够完成的加工任务来确定一道工序的具体内容。
3、对加工零件的图纸进行分析。明确加工的内容以及技术的要求，明确加工的方案，制定出数控加工的路线，在数控加工的工序前后通常情况下都会加入一些普通的加工工序，如果不能够很好的衔接，就很容易产生矛盾。
4、设计数控加工的工序，例如对工序的划分、夹具的定位與安装、刀具的选择、走刀路线的确定、切削用量的确定等。
5、数控加工工序程序的调整，合理优化加工程序。
6、对数控机床上的部分工艺指令进行处理。
二、加工中心的特点和适用范围
1、加工中心的主要特点
能实现工序高度集中的加工， 即在一台加工中心上实现原需多台机床才能完成的工程作业。例如在加工中心上加工箱体类零件时， 一次装夹就可对除装夹表面以外的其它表面连续进行铣、钻、幢、扩、铰和攻丝等一系列操作。适合复杂零件的加工减少人为误差， 加工一致性好， 质量稳定具有充分的柔性， 更换加工零件仅需更换程序和简单的机床调整对编程者、操作者的熟练程度和刀具、生产管理有很高的要求。
2、适宜加工的零件
适宜加工的零件主要是加工复杂、工序长、精度要求较高并需多种类型的普通机床和众多刀夹具并需要多次装夹和调整才能完成的零件。譬如说具有多个不同位置的平面和孔系的箱体类零件和零件上不同表面间有较高的位置要求的零件。
3、不适宜加工的零件
主要是工序单一或简单、不能充分发挥加工中心自动换刀功能、工序可高度集中的零件， 如简单的铣削， 深孔加工多次退刀， 工序单一、加工时间较长以及刀具用量少的零件。
三、数控加工工艺的设计要点
a.分析零件图，确定加工内容
在选择并且决定了要对某个零件进行数控加工之后，并不等于要完成所有的加工内容，可能只是对其中一部分进行数控加工，所以，必须对零件图样进行比较细致的工艺分析，选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。应结合本单位的实际，立足于解决关键难题和提高生产效率，充分发挥数控加工的优势，防止把数控机床降格为通用机床使用。
b.根据零件特点合理设计夹具精心选择刀具
在数控编程之前，必须根据加工零件的形状特点以及精度的要求，考虑零件装夹的方法。数控加工用夹具的设计与一般夹具的设计差异较大。一般夹具加工工序内容单一， 加工面少， 刀具与夹紧元件间的问题易于解决。而数控加工用夹具设计时， 因工序集中、加工表面多， 夹具必须能适应零件粗加工时切削力、夹紧力大的要求以及精加工时定位精度高的要求， 刀具与夹具的干涉碰撞也是夹具设计时的主要问题。在夹具方案设计时， 必须考虑夹具和程序间的对应关系。
c.选择合适的对刀点与换刀点
对刀点就是刀具相对于零件运动的起点。对刀点通常也是程序的起点，在对刀点确定之后，机床坐标和工件坐标的关系也就确定了。对刀点可以选在工件上，也可以选在机床或者夹具上。对刀点必须和零件的定位基准有一定的尺寸关系，以便用来确定机床的坐标系和工件的坐标系的关系。
选择对刀点通常可根据以下的原则进行：1） 对刀点应尽量的选在设计基准或者工艺基准上；2） 在绝对坐标系中，对刀点最好选在机床坐标原点上，或者选在距机床原点为某一确定值的点上；3） 在回转工作台上，可使工作台的回转中心与夹具的对称中心重合；4） 必须考虑对刀的重复精度。换刀点是为加工中心、数控车床等多刀加工的机床编程而设置的。因为这些机床在加工过程中要自动换刀，为了防止换刀时碰伤零件或者夹具，换刀点往外设置在被加工零件的外面，并且需留有一定的换刀余量。
d.选择合适的切削用量
数控加工的质量和效率，在很大程度上取决于切削用量的选用。切削用量包括主轴转速、切削深度和进给量。切削用量的选择应在机床的允许范围内取，同时考虑刀具的耐用度，机床、夹具的刚性和材质的硬度。也可结合实践用类比法确定。
e、数控加工工艺文件的编写
为了能够使工艺准备效率和连续性得到提高，让数控加工走向正规化，遵循数控加工的特点，必需建立和编制必要的数控加工工艺的文件。其中包括以下几个步骤：1） 数控加工工艺过程卡；2）数控加工工件安装和零点设定卡片；3） 数控加工工序卡片；4）数控加工程序卡片。
四、结束语
数控加工的工艺设计和传统的工艺设计相似，也是需要遵循以下步骤：分析零件、确定毛坯、设计工艺过程、工序设计以及填写工艺文件等。不同之处在于数控加工在工艺设计的过程中，需要充分的考虑数控加工其自身的特点，采取有针对性的设计方法。因此在拟定零件数控加工工艺时，应进行充分、全面的工艺分析，灵活、合理地设计工艺。实践证明，选择合理、高效的工艺方法和加工路线，对编制高质量的数控程序，提高加工质量、生产效率和经济效益都有重要意义。
参考文献：
[1]杨金荣. 浅谈数控加工工艺设计[J].现代制造工程，2006（8）：第136-138 页.
[2]王瑞泉.数控加工工艺与传统加工工艺相结合[M].天津职业院校联合学报，2007（5）：第19-22 页.
[3]叔重.数控加工工艺[M].杭州：浙江大学出版社，2003.