數控車床加工工藝流程的優化改進

張書博

(德宏職業學院，云南 德宏州 678400)

1 數控機床產業對于現代工業發展的重要性

1.1 數控機床是工業現代化的基石

數控機床是實現現代制造技術以及裝備制造現代化的重要裝備，經濟的快速發展使得人們的需求趨于多樣化，產品更新換代越來越快[1]。產品更新換代步伐的加快對機床設備提出了更高效率與精度的要求，而要達到這個要求，優化改進數控機床加工工藝流程是最關鍵的一步。

1.2 數控機床的運用可大大提高生產率

隨著機床數控系統行業的發展，人們對產品的質量與服務的內容要求也隨之越來越高。數控機床相對于傳統機床而言，具有較高的生產效率和精度，自動化程度高，產品的質量、穩定性也較好。因此，關于數控機床加工工藝流程的優化改進是當前生產過程中各企業關注密切的課題。

2 數控車床加工工藝流程的現狀

2.1 加工工序較分散

隨著社會科學技術的快速發展，相對傳統的數控車床加工模式已經遠遠不能滿足于現在的生產需要，加上產品在加工過程中，被定位的次數重復過多，而且是不能夠集中生產加工的，部分部件在整個加工過程中會重復裝夾，從而導致其外形會發生一些變化。這些問題都會影響到生產產品的精度，從而無法保證其生產質量。

2.2 加工手藝較粗糙

傳統的數控車床加工工藝相比較而言較為落后，而且加上沒有經過優化，從而造成工序非常粗糙。在道具使用過程中，新型道具與傳統道具還是存在著很大的差異，這些都是經常被操作人員所忽視的地方。在數控車床加工的過程中，如果操作人員僅僅憑借著以往的操作經驗來進行加工，而不考慮對一些部件的實驗或者是檢測之類的，在專業技能上的欠缺，這些因素都會影響到數控車床產品加工的效率與質量。所以在數控車床加工工藝上面的提升是刻不容緩的，這是影響加工產品質量的決定性因素。

2.3 技術人員專業性不夠

在數控車床的加工過程中，對操作人員的專業技能要求方面是非常高的，如果企業的技術人員在專業水平方面不達標，專業技能欠缺，達不到企業的要求，這些將會影響到產品的質量，使得產品過于粗糙以及質量低下[2]。操作人員專業性不高的話不僅影響到產品質量，同時還影響到數控車床加工的正常運轉。

3 數控車床加工工藝流程優化改進的策略

3.1 開展工藝性分析

3.1.1 加工部件應符合數控車床加工的特點

在分析加工部件應符合數控車床加工的過程中，為了方便加工生產，可以在數控車床設計的圖紙上面給出坐標尺寸，從而能夠保證設計的準確性以及給編程人員帶來了便利。編程人員在編程的過程中可以考慮將計算點與基點坐標進行計算，并在過程中加入幾何定義，從而在分析加工工藝的時候，將幾何要素考慮進去，以此來提高產品的工藝質量[3]。

3.1.2 加工部件應適合數控車床加工的特點

在數控車床加工的過程中，部件的外形與內控應該使用統一的刀具，從而減少換刀的次數。因為影響到部件質量的重要因素包括輪廓形狀與圓弧半徑，因此，圓角不應該太小，如果圓角太小的話，很難找到與之相匹配的刀具，要避免因為部件的結構性問題而降低其使用壽命[4]。在數控車床加工過程中，要避免部件產生反復裝夾從而導致部件外形變形的問題。因此，要統一操作標準，減少一定的生產誤差。

3.1.3 加工工藝方案的設計

在對加工部件進行一定的分析后，繼而就要進行加工方案的設計。設計加工方案應包括：加工工藝的圖紙以及部件內容、路線等等。根據加工的數量、尺寸、精度與形狀制定加工工藝方案，以此來提高加工效率，保證加工工藝質量，減少加工過程中產生的垃圾，從而使產品符合質量要求。在整個的工藝加工過程中，嚴格按照加工設計方案操作，保證加工質量。

3.2 選擇合理的加工工藝

3.2.1 選擇適當的加工方法

在數控車床加工過程中，為了保證生產效率與加工精度，產品質量在規定的范圍要求內，操作人員在加工前要選擇合適的加工方法。不但要保證加工質量，還要保證加工效率以及操作程序簡單。在數控車床加工過程中，要根據實際情況選擇合適的加工方法，能夠提高生產效率以及產品精度，在保障生產效率與產品精度的同時減少成本，為企業帶來更大的經濟效益。

3.2.2 選擇合適的加工工序

在數控車床加工過程中，要對裝夾進行分析考慮，看是否能夠一次性完成裝夾工序，而且在選擇工序時，盡量使工序能夠相對集中，如果加工工序不能一次性完成，也應減少刀具的更換次數。在進行統一工件加工時，應選擇適當的加工工序來進行加工，也可以將粗加工與精加工進行分開，從而進一步保障加工效率與精度的提升。

3.3 確定最佳加工路線

在數控車床加工過程中，要制定適宜的加工路線，在加工路線得以減少的同時，使得刀具空閑時間減少，因而在整個加工過程中，減少了無用的一些工序，進一步提高了工作效率，提高了企業的經濟效益。

3.3.1 基本原則

確定最佳加工路線是屬于優化改進加工工藝流程的關鍵一步，因為只要當加工路線是最佳的，才能在加工過程中目標明確，減少過多的空余時間，提高經濟效益。但這一最佳加工路線的優化原則是：要保證加工路線最短、保證數值計算簡單、提高定位的準確度等等，在這一基礎上才能夠去減少刀具空閑時間，也減少了編程的工作量，從而來保證加工零件的精度。

3.3.2 具體路線確定

針對點位控制的數控車床來說，一般不需要考慮刀具的一個運動路線，只需要關注定位精度，因而針對刀具的路線制定就需要滿足空行程最短的原則。在最佳加工路線確定途中，刀具軸向的一個運動距離是不能忽視的，因為工件的孔深是會直接影響到該距離的大小。

3.3.3 輪廓加工路線

在外表面的輪廓車削過程中，應該要在零件曲線的延長線上設置車刀的切出點以及切入點，從而避免零件表面出現劃痕，保障產品表面的光滑程度。值得注意的是，在零件輪廓加工過程中要避免產生停頓情況，否則處于彈性平衡狀態下的各個零部件會因為突然停頓而失去平衡，在表面也會留下一些加工劃痕。

3.4 所需工具設計準備

3.4.1 工序卡制定

相較于普通車床，數控車床的工藝是存在一定特殊性的，這大部分還是由于較為復雜的工序，而且造價昂貴、性能極佳，因此在具體的生產加工中，數控機床往往會承擔較為復雜的加工工序。數控機床的編程會直接影響其加工的過程，因此工序卡的制定是必須得到重視的，以此來明確編程說明、編程原點以及對刀點和車削參數，其中編程的說明主要是包括機床型號、程序編號、所用刀具半徑補償以及鏡向對稱加工方式等等內容[5]。在具體的編程過程中，需盡量減少多余的程序段，并合理設定編程原點及對刀點，將涉及到的先粗后精原則以及由近及遠的原則都需要得到較好落實。

3.4.2 刀具安裝設計

刀具安裝設計是屬于數控車床加工工藝流程優化改進的最終環節，這一環節需要實現編程、設計、工藝的有機統一，與此同時還要盡可能地減少裝夾次數，避免因裝夾次數過多，導致產品外形變形的問題，并盡可能降低需要人工來調整情況的出現概率。在零件加工數量不多的情況下，夾具需結合數控加工特點并滿足一定要求，以此來較好地協調機床坐標和零件的尺寸關系問題，同時保證機床的坐標方向與夾具的坐標方向相對固定，組合夾具、可調式夾具、其它通用夾具的靈活應用也需要得到重視，數控機床加工所需的準備時間以及生產費用均可由此得到較好地控制。

4 結語

綜合以上研究分析的實際情況，數控車床加工工藝流程的優化改進具有較高的現實意義，因為數控車床在生產過程中是保證生產效率和精度的關鍵點。優化改進加工工藝不僅能夠提高生產質量，還能降低企業生產成本，在一定程度上提高經濟效益，以便更好地推動數控車床產業的發展與創新。