数控加工前筹备

时间：2025-11-30 17:14:13 数控毕业论文

数控加工前筹备

　　在进行数控机床的加工工作前，一定要编制出与机床本身相适应的加工程序，这是必备工作之一。

　　数控加工前筹备【1】

　　摘　要：根据我国数控机床加工教育的实际情况，并结合几年来数控机床教学的实际经验，先对零件的加工程序编写及校验进行分析，继而对加工材料及刀具、夹具的准备工作进行探讨，最终详细论述数控机床的调整、对刀以及安全教育工作，希望可以对数控机床的教育工作起到一定的促进作用，为我国机械加工行业的蓬勃发展贡献出自己的一份力量。

　　关键词：数控机床　加工　程序编写校验　刀具选择　对刀　安全教育

　　随着我国机械加工行业的蓬勃发展，人们对于数控技术的教育工作给予了越来越多的重视，现阶段绝大多数职业技术学校都开展了数控技术的教学。

　　教学工作中我们要考虑到学生的接受能力、动手能力等方面，因此一定要做好零件加工前的准备工作。

　　因此，笔者对准备工作进行了一番探讨，希望可以与大家分享经验，达到共同促进的目的。

　　一、零件的加工程序编写及校验

　　在进行数控机床的加工工作前，一定要编制出与机床本身相适应的加工程序，这是必备工作之一。

　　首先，在老师给出零件图后，学生们通过零件图自行编制程序。

　　先对零件图进行仔细分析，根据设计、规范要求来选择合理的加工步骤，确定加工路线，在每一道加工步骤中选择合适的切削量参数以及刀具，并进行相关的数学处理。

　　在这一过程中往往会出现一些复杂的坐标计算问题，所以我们需要教导学生先通过使用CAD来绘制出零件图，再通过软件中自带的查询命令，解决坐标计算这一问题。

　　在进行数学计算和工艺分析时，我们要根据之前确定的加工步骤以及加工路线来编写程序。

　　在编写出需要程序后，通过使用配套的数控仿真教学软件进行仿真模拟校验，用以检查编写的程序是否准确，也通过这一方式，对程序中刀补值、进给量、坐标值等参数进行处理，以满足实际加工中的特殊需求。

　　由于大多数职业技术学校的自身的原因，没有足够的教学经费，无法大量采购数控机床作为教学仪器，所以我们不可能同时对全部学生进行数控机床的校验教学，这样对学生和老师都产生不利的影响，这是我们当前以及今后很长一段时间所面临的现状。

　　并且由于校验可以使学生们更加熟悉数控机床的操作面板以及相关软件的使用方法，也为我们下一步的数控机床的操作教学打下了坚实的基础。

　　在审核加工程序时，主要考虑：刀具的选择、吃刀深度、进给量、主轴转速、走刀线路以及程序的合理性等，通过提出合理的意见，使学生清楚的认识到个人的不足，哪个方面需要加强，继而起到更好的教育目的。

　　二、夹具、刀具及加工材料的选择

　　完成加工程序的编制、校验后我们要进行夹具、刀具以及加工材料的选择工作，只有合理的选择，才能够更好地完成加工过程，所以这就要求学生们仔细、认真学习。

　　现阶段，由于成本原因，大多数的职业技术学校提供给学生用作加工材料的大多是一些硬木砧板、石蜡、钢材、铝材以及尼龙棒等，节省了大量资金的同时，也一定程度上的满足了学生们的数控操作需求。

　　在选择刀具时，通常按照材料硬度的要求进行选择，但是由于加工材料的原因，我们实验教学中可以不做特殊要求，只需要根据加工零件的技术要求和零件的形状进行刀具的选择，例如使用剪刀或者圆弧刀来加工圆弧，使用三角螺纹车刀来加工三角形螺纹，一定要牢记：只有选择好合适的刀具，才能加工出需要的产品。

　　夹具的选择比较简单，如在数控车床上加工铝棒和石蜡棒，铝棒和石蜡棒直接由三爪自定心卡盘夹紧即可;而在铣床上加工时，只要按普通铣床的要求，用压板将铝或石蜡板固定在工作台上或机用平口钳夹紧就可以了，夹紧力的控制以在加工过程中工件不发生移动为宜。

　　但是在实际数控机床加工应用中，要综合考虑数控机床的技术要求、夹具的特点、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相关因素来正确选用刀具和夹具，而在学习过程中要求学生把石蜡材料看成是金属材料来进行加工，用加工金属材料的切削参数来加工石蜡材料，在加工过程中合理分配加工余量，将粗加工和精加工进行区分。

　　通过以上做法，加工出的工件符合图纸要求，效果良好，达到了数控机床操作的目的。

　　三、数控机床的调整与对刀

　　数控加工程序编写完和零件材料准备好以及选择了恰当的刀具后，要对数控机床进行调整、润滑、检查等工作，确保数控机床的性能。

　　然后再进行对刀，使数控机床上每一把刀具的刀位点在刀架转位后或换刀后，每把刀的刀位点的位置都重合在同一点。

　　在对刀完成后即进行零件的试加工，以检验程序与对刀的精确性，如果试加工的零件的尺寸精度与形位公差不符合图纸要求，则要进行刀具偏差的微量修调，然后再进行试加工，一直到所加工的零件符合图纸要求。

　　通过试加工以后，就可以对该零件进行批量加工了。

　　一个数控加工的零件是否合格，数控机床的对刀起到关键的作用，也就是说所加工的零件是否合格的基本保证是对刀要准确。

　　四、安全教育工作

　　时时不忘安全，牢记安全第一的宗旨。

　　针对机械加工的特点，在操作前进行安全教育是重要的。

　　要求学生严格遵守数控实验室管理制度、数控机床安全操作规程。

　　同时我们还以一些因违反操作规程而造成伤亡的典型案例来教育学生，要求学生在操作过程中要严肃、认真和细心，从而增强了学生的安全意识。

　　在上机前我们还将数控机床操作步骤以讲义的形式分发给学生，要求学生细心领会和掌握，学生在数控机床操作过程中一定要按操作规程要求去做，确保不发生过安全事故。

　　五、结束语

　　综上所述，由于数控机床零件加工的问题，我们需要进行大量加工前期的准备，其中：加工程序的编制、刀具和夹具的选择以及数控机床的调整和对刀，对于零件加工的精度都有着非常大的影响，所以为了教学，我们更应该做好加工前的准备工作。

　　由于职业技术学校自身的原因，无法提供足够的教学平台，我们更要充分利用零件加工前的准备阶段，让学生更加熟悉数控车床实际操作以及数控车床的操作板，以便为下一步的教学工作打下铺垫。

　　在教学过程中，我们一定要注意安全，时刻谨记安全第一的原则。

　　希望可以通过数控机床零件加工前的准备工作，为学生日后的数控机床操作打下坚实的基础，为我国机械加工制造行业注入新的动力，最终为我国经济的飞速发展增添新的动力。

　　参考文献

　　[1]王柏仲.浅析数控机床的加工过程[J].机械制造技术发展,2009,12.

　　[2]魏雨琦.数控机床的教学研究[J].机械制造技术发展,2007,6.

　　数控加工工艺【2】

　　【摘要】：数控车削加工工艺是目前数控机床这种高效率设备必须重视的一个首要问题，本文根据数控加工的基本特点分析了数控加工工艺的基本内容。

　　并且有针对性的提出了在数控加工工艺的设计过程中应掌握的要点，并对数控车削加工工艺进行了具体的分析，并提出了科学合理的改进建议。

　　【关键词】：数控加工工艺设计分析改进建议

　　数控加工根据零件图样及工艺要求等原始条件，编制零件数控加工程序，并输入到数控机床的数控系统，以控制数控机床中刀具与工件的相对运动，从而完成零件的加工。

　　数控加工的原理是通过把数字化了的刀具移动轨迹信息(通常指CNC加工程序)，传入数控机床的数控装置，经过译码、运算，指挥执行机构(伺服电机带动的主轴和工作台)控制刀具与工件相对运动，从而加工出符合编程设计要求的零件。

　　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。

　　数控加工工艺是采用数控机床加工零件时所运用各种方法和技术手段的总和，应用于整个数控加工工艺过程。

　　数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术，它是人们大量数控加工实践的经验总结。

　　数控车削加工工艺科学的分析是保障数控车削加工零件顺利完成的前提条件，分析的内容包括切削用量及确定零件的选择、设计工序及工步、优化并计算加工的轨迹、图纸的加工工艺分析、选择设计工具及夹具、加工工艺技术文件的编制。

　　本文就数控车削加工工艺进行了具体的分析，并提出了科学合理的改进建议。

　　一、数控加工工艺的内容：

　　(1) 选择并确定进行数控加工的零件及内容;

　　(2) 对零件图纸进行数控加工的工艺分析;

　　(3) 数控加工的工艺设计;

　　(4) 对零件图纸的数学处理;

　　(5) 编写加工程序单;

　　(6) 按程序单制作控制介质;

　　(7) 程序的校验与修改;

　　(8) 首件试加工与现场问题处理;

　　(9) 数控加工工艺文件的定型与归档。

　　二、数控加工工艺具体的分析

　　包括内容：产品的零件图样分析和结构工艺性分析两部分。

　　(1) 零件图样分析

　　①零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的特点;②分析被加工零件的设计图纸 ;③构成零件轮廓的几何元素(点、线、面)的条件(如相切、相交、垂直和平行等)，是数控编程的重要依据。

　　(2) 零件的结构工艺性分析

　　①零件的内腔与外形应尽量采用统一的几何类型和尺寸;②内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，所以内槽圆角半径不应太小; ③零件铣槽底平面时，槽底圆角半径r不要过大; ④应尽可能在一次装夹中完成所有能加工表面的加工，为此要选择便于各个表面都能加工的定位方式;若需要二次装夹，应采用统一的基准定位。

　　三、数控加工的工艺路线设计

　　数控加工的工艺路线设计与普通机床加工的常规工艺路线拟定的区别主要在于它仅是几道数控加工工艺过程的概括，而不是指从毛坯到成品的整个工艺过程，而且要兼顾常规工序的安排，使之与整个工艺过程协调吻合。

　　1、工序的科学划分

　　保持精度原则和提高生产效率原则是数控机床加工时的两种划分原则。

　　保持精度也就是工序要尽量集中，粗、细在完成过程中应该分开进行，这样就会降低热及切削刀变形对工件的位置、尺寸精度等得影响，保证工件的形状要求;提高生产效率的原则，也就是在操作过程中提高成功率，减少换刀次数，节省时间，也应该减少空行程。

　　(1)划分方法：①按安装次数划分工序; ②按所用刀具划分工序; ③按粗、精加工划分工序;④按加工部位划分工序。

　　(2) 加工顺序的安排

　　①尽量使工件的装夹次数、工作台转动次数、刀具更换次数及所有空行程时间减至最少，提高加工精度和生产率;②先内后外原则;③精度要求较高的主要表面的粗加工应安排在次要表面粗加工之前;大表面加工时，一般也需先加工大表面;④在同―次安装中进行的多个工步，应先安排对工件刚性破坏较小的工步;⑤在保证加工质量的前提下，可将粗加工和半精加工合为一道工序;⑥加工中容易损伤的表面(如螺纹等)，应放在加工路线的后面。

　　数控加工工艺与普通加工工艺的区别及特点

　　由于数控加工采用了计算机控制系统和数控机床，使得数控加工具有加工自动化程度高、精度高、质量稳定、生成效率高、周期短、设备使用费用高等特点。

　　在数控加工工艺上也与普通加工工艺具有一定的差异。

　　普通加工工艺：许多具体工艺问题，如工步的划分与安排、刀具的几何形状与尺寸、走刀路线、加工余量、切削用量等，在很大程度上由操作人员根据实际经验和习惯自行考虑和决定，一般无须工艺人员在设计工艺规程时进行过多的规定，零件的尺寸精度也可由试切保证

　　2、数控加工工艺现存的问题

　　(1)数控加工操作人员的理论水平受限，从事多年的数控加工人员积累了丰富的实践经验，但目前科技及各方面的飞速发展，操作者的理论知识水平并没有完全适应整个社会的发展水平。

　　因此，导致了一些新技术没能及时的运用到实践中去，这样也就是阻碍了我国整个数控领域的发展水平。

　　(2)数控企业的投资相对不足影响加工工艺的发展，在我国很多数控加工企业为了得到更多的利润，投入的就相对不足，工量具的设备不足也导致了在实际操作中的障碍出现，在加工的工程中出现问题零件，没有合适的工具而不能及时的补救零件，降低了工作的效率。

　　3、具体的改进措施

　　(1)企业加大对现有技术人员的培训力度，制定出具体的进修计划，大力培养在职技术人员的理论水平，从而提高工作效率;同时积极引进高学历技术人员，通过他们先进的理念及时的对现有的数控车削加工工艺进行科学的分析调整，使数控车削加工工艺适应社会的发展状态，不落后于其他企业或国家。

　　(2)企业高管要把眼光放远，加大投资力度，保证企业的顺利发展。

　　只要坚持原则，投入越多回报越大，这是一个正常的发展规律，运用科学、先进的理论进行数控车削的加工工艺分析，与实际的操作结合起来，肯定会为企业带来更多的效益。

　　随着计算机技术突飞猛进的发展，数控技术正不断采用计算机、控制理论等领域的最新技术成就，使其朝着高速化、高精化、复合化、智能化、高柔性化及信息网络化等方向发展。

　　整体数控加工技术向着CIMS(计算机集成制造系统)方向发展。

　　参考文献

　　[1] 康战，聂凤明，刘劲松，等.单点金刚石精密数控车削加工技术及发展前景分析[J].光学技术，2010，2.

　　[2]罗春华，刘海明.数控加工工艺简明教程，北京理工大学出版社，2007，3

　　数控加工与传统加工工艺比较【3】

　　摘要：随着科学技术的不断发展，加工工艺有了很大的改变，由传统加工工艺发展到数控加工工艺。

　　此工艺是在传统工艺的基础上，将计算机辅助设计与制造技术、计算机数控机床科学地结合到一起，从而得到新的工艺。

　　数控加工与传统加工都各具特点，文章从不同方面对各自的特点进行了分析比较。

　　关键词：数控加工;传统加工;工艺比较

　　数控与传统机床在加工上相比，数控机床在技术上有很大优势，是现代科技发展的产物。

　　当前，数控加工中心、数控车在多个方面的加工工艺上都是延续使用着传统加工工艺，将传统的加工工艺与数控机床加工特点进行整合，使得数控机床加工的优势得到发挥。

　　但是，这样沿用传统机床加工工艺是不科学的，技术人员应该根据数控加工的特点，评估出新的加工工艺，使得数控加工技术能够充分发挥其优势。

　　1 数控加工工艺较为复杂

　　在使用数控加工工艺时，必须要充分考虑零件的定位基准、工艺性以及装夹的方式，还要对工艺的路线进行制定、对刀具进行选择、考虑工艺的参数以及切削的方法等，而对于这些，在传统机床加工时，都可以简化。

　　因此，数控加工工艺在实际使用中要复杂很多，受到影响的因素也较多，在进行使用过程中，必须对数控的编程进行科学且合理的分析，且分析要全面。

　　同样一个加工任务，在使用数控加工时，可以有不同的工艺方案，这是其主要特色之一，是传统加工工艺所不能比拟的。

　　2 刀具的选择

　　由于数控加工与传统加工的方法与工艺都有很大不同，因此在刀具的选择上也有很大不同。

　　数控加工过程中使用的是高速切削，而传统加工中使用的是速度切削，在这一点上有很大优势，高速切削在加工质量、效率上有很大提高，切削变形情况小，提高加工周期，因此，在加工制造中，应该对高速切削进行适当的增加。

　　目前，使用较多的还有干切削，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热性。

　　数控加工与传统加工相比，对刀具的要求更高。

　　另外，刀具制造商的地位发生转变，使得刀具行业的作用和地位都有了很大的变化：以往只是单独进行刀具生产与供应，而现在，不仅对刀具进行生产，而且还对切削工艺进行开发与创新，并制造出相应的配套产品与技术;从原来的刀具供应商提升到企业生产制造提高效率、提高质量的重要合作伙伴。

　　3 装夹和夹具的选择

　　进行数控加工时，对夹具有两方面要求：第一，夹具与机床的坐标方向要固定;第二，对机床坐标系与零件的尺寸关系进行协调处理。

　　数控加工中心在对夹具进行选择时，要根据工作台的基准孔与槽来确定位置以及安装要求，这样便可以将机床坐标系与零件之间的尺寸关系确保，这与传统机床加工的重要区别之一。

　　装夹时，主要有两个步骤，即夹紧和定位，在对传统机床进行装夹时，受到机床能力的限制，使得装夹时次数增多。

　　对数控机床进行装夹时，可以进行一次加工多个面，从而使得装夹误差减少。

　　在装夹过程中使用专用夹具，以便于定位与夹紧，但是这样的成本费用非常高，若需要加工的件数量大，则分摊在夹具上的费用是不可以忽视的，因此，在对专用夹具进行设计与使用时，要对此加以重视。

　　数控加工可以通过仪表进行调试，以达到定位标准的需求，此过程不需要专用的夹具，只要普通的压紧元件就可以完成夹紧，从而使得成本极大地降低。

　　4 刀具路径的比较

　　对普通机床的刀具路径进行确定时，需要由工作人员自己进行掌控与把握，而在数控加工中，刀具路径在工程编制时就已经确定。

　　5 加工方式的比较

　　数控机床具有一个很大的特点，对于一些传统机床加工时有些加工方法是需要慎重使用的，而这一点数控机床让其变得可以使用。

　　传统加工中的悬臂镗以及利用尾座导向而形成的支撑镗，都被数控机床中的调头镗以及不同形式的固定循环方式所替代。

　　传统加工中使用的空刀法、充填法、修整法以及其他工艺，被形式多样的背镗法、圆弧插补法以及数控修整法所替代。

　　而目前新出的硬切削作为一种新的加工工艺，不仅可以提高工作效率，还极大地降低了成本的投入，使得传统的磨削工艺面临了新的挑战，以切代替磨的工艺将是现代制造加工的发展趋势。

　　干切削这种绿色制造工艺与湿切削相比也有很多优点，但是仍然存在缺点，刀具的耐用程度低、切削力增大使得变形严重，对工件的加工质量无法保证。

　　但是通过对干切削中的影响因素以及特点进行分析，找到弥补措施，此切削方式的优势还是比较大的。

　　6 切削用量的比较

　　在传统加工中，对机床的控制与操纵都是由工作人员凭借工作经验进行完成的，从安全方面以及控制能力上讲是较为保守的，尤其是对曲面与曲线进行操作时，很容易出现错误，为了减少废品率，对切削量进行增大。

　　数控机床在进行加工制作时，是由控制系统来对加工动作进行控制的，无论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灵活而自动的，不存在间断现象，在加工过程中，程序会对切削的用量设置出合理的使用值，使得加工效率有很大提高，这一点与传统机床加工相比，有很大优势。

　　目前，在对粗加工采用高速加工时，采用的方案为切削速度高、进给率高、切削量小的组合。

　　在此过程中，需要增加切的数量，但是对加工效率、耐用程度以及系统的刚度进行综合比较，还是非常有价值的。

　　另外，还有一种高速加工过程中，对速度进行自动的优化处理，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，从而使得加工的时间缩短，加工效率提高，刀具的损坏率降低，耐用度提高，提高加工质量。

　　对F值进行优化后，切削的速度可以根据余量的变化而不断地变化，在传统机床加工中是无法实现的。

　　7 柔性程度的比较

　　在传统机床中，通用机床的柔性非常好，但是在加工效率上很低;而专用机床，加工的效率较高，但是没有较高的零件适用功能，柔性差而刚度大，很难适应市场中产品的不断改型，使得竞争能力弱。

　　对于数控机床来讲，只要对程序进行改变，就可以对新零件进行加工，柔性好，自动进行操作，加工效率高，可以很好地适应激烈的市场竞争。

　　8 素质的比较

　　采用数控加工时，自动化程度非常高，对质量以及安全要格外重视。

　　在工艺投入生产前，要对加工工艺进行试验，只有满足生产的各方面要求才能够投入到实际生产应用中。

　　而传统的加工中，工艺文件编写后便可以投入到生产中，作为生产线的指导依据，不需要进行上述复杂的过程。

　　9 结语

　　综上所述，数控加工工艺的基础保障是传统加工工艺，是在传统工艺的基础上完善数控加工工艺的，虽然在技术上有一定的先进性，但是仍然有自身的缺点。

　　通过对两种加工工艺的比较，分析得出了二者加工上的优缺点。

　　要正确看待两种加工工艺的优点与缺点，对其进行合理安排与使用，从而提高生产效率。

　　参考文献

　　[1] 吴霞，周太平.数控加工中的工艺与夹具设计若干问题探讨[J].煤矿机械，2010，31(2)：96-98.

　　[2] 杨伟群，关亮，熊军权，等.数控工艺培训教程(数控铣部分)[M].北京：清华大学出版社，2008.

　　[3] 宋放之，黄旭东，钱逸秋，等.数控工艺培训教程(数控车部分)[M].北京：清华大学出版社，2008.

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