数控车床加工工艺流程优化

数控车床加工工艺流程优化

周为余

安徽汽车职业技术学院 安徽合肥 230601

摘要：作为机械专业的重要课程，数控车床加工本身具有极强的专业性、综合性；在教学中深化车床加工工艺流程优化理念，能有效提升学生数控车床加工技术。本文在阐述数控车床加工教学必要性的基础上，基于教学实践分析数控车床加工工艺流程优化内容，并指出在数控车床加工工艺流程优化教学中的注意事项，期望能进一步提升数控车床加工教学质量，进而在巩固学生数控车床加工理论知识，锻炼学生数控车床加工能力的同时，实现专业型、实用型人才的有效培养。

关键词：数控车床加工；教学；工艺流程；优化

车床生产是当前工业工件生产的重要形式，在实际生产中，工件的加工效率与精度受数控车床中车床主轴质量、加工工艺流程等因素的直接影响。在车床主轴不变的条件下，要提升车床加工质量，就必须保证加工人员专业性，进行车床加工工艺流程优化。为培养车床加工人员工艺流程优化意识，需从教学阶段就对其进行相应理念的灌输教育，本文就机械专业教学实践中，数控车床加工工艺流程优化的教学要点展开分析。

一、数控车床加工教学的必要性

数控车床加工本身具有较强的专业性，其对于工件加工精度的要求较高；这要求从事数控车床加工的人员具有较高的专业知识水平和操作能力，同时能在实际加工中，基于当前加工技术和工件要求，进行加工工艺优化。在技工院校教学中，提升数控车床加工教学质量，对于学生掌握数控加工技能，培养高素质数控加工人才具有深刻影响。

现阶段，学校数控车床加工教学主要是围绕立式加工中心和数控车而展开的，同时有教学学校建立了实训场所及实训设备，这为学生学习数控专业技术提供了良好环境。然而从企业生产过程来看，仍有部分学生步入工作岗位后，其实际操作能力难以达到企业要求的水平，尤其是在车床加工工艺优化方面，有较多刚刚步入工作岗位的学生缺乏此方面的能力。基于此，在教学实践中，深化数控车床加工教学内容，进行数控车床加工工艺流程优化，对于学生的职业角色转变具有积极作用，其有利于我国数控车床加工人才结构优化，促进数控车床加工工业的进一步发展^[1]。

二、数控车床加工工艺流程优化的教学重点

1、开展工艺分析

数控车床加工工艺流程优化教学中，开展零件工艺性分析的目的在于确保数控车床加工的可能性、便捷性。就数控车床加工可能性而言，其需要根据被加工零件的大小和规格要求，选相应半径尺寸的刀具，这样能减少刀具的更换次数，同时确保零件外形、内径加工的规范性。在教学中，应就零件加工工艺可能性分析的重点事项进行说明。譬如，为避免出现工件重新安装导致的轮廓位置及尺寸不对称问题，在教学中，就应强调定位基准统一性的要求，要求学生尽可能地选择工艺孔作为定位基准孔，减少夹装误差。同时，针对数控车床加工便捷性教学，应明确要提升车床加工的便捷性，就必须对具体加工工艺进行优化，而在加工工艺优化中，应就基准、编程原点设置、尺寸之间的协调、数控车床编程、设计基准工艺基准的一致性控制等要素进行全面管理，这样能更好地进行数控车床加工，并在加工工艺流程优化的同时，提升工件加工质量。

2、注重加工方法及工序选择的引导

加工方法、工序的选择是数控车床加工工艺流程优化的关键所在，在教学中，应重点从这两个方面展开教育。就加工方法选择而言，应注重工件表面粗糙度、加工精度等要素的考虑，然后结合零件尺寸、形状、热处理等技术要求，系统性的选择工件加工方法。譬如，在孔加工中，若孔尺寸规格较小，则采用铰孔的方式进行处理，而当工件孔较大时，需采用镗孔的方式进行优化，保证实际生产效率。加工工序选择中，应向学生灌输“在一次装夹中完成大部分或全部工序”的理念，减少刀具更换次数。同时应培养学生“粗加工-半精加工-精加工”的零件加工意识，这样不仅实现了零件加工工序的标准化管理，而且能有效提升零件加工质量^[2]（见图1）。

图1零件数控车床加工工艺基本流程

3、选择最佳的加工线路

数控车床加工中，零件不同，其实际的加工线路也有所差异。对此，在零件实际加工中，华英注重加工线路的有效选择。机械加工教学中，基于加工线路优化的要求，应培养学生发现最短加工路线能力、简化数值计算能力，同时要求其能主动的高点位控制与定位的准确度，为零件的高精度加工提供保证。此外在实际教学中，应注重具体线路确定、轮廓加工线路确确定两个问题的有效把控。就具体线路确定而言，基于走刀线路，减少空行程线路，同时在工件高精度定位的同时，应注重刀具轴向运动距离的控制，通常，该距离受工件孔深的直接影响。此外，在最佳线路选择中，还应注重刀具切入和切出程序的管理，避免接刀痕迹过多，影响零件质量。针对轮廓加工线路，应以零件曲线的延长线为基础，然后设置车刀的切入点和切出点，以此来保证零件轮廓的光滑程度。在教学中，还应向学生传达零件轮廓加工严禁停顿的要求，避免对零件弹性变形平衡状态造成影响。

4、工序卡制定及刀具安装

工序卡制定及刀具安装是零件数控车床加工的两项基本工作，同时其也是教学活动开展的重点所在。就工序卡制定而言，数控车床加工工艺较为复杂，车床编程的规范性对于零件加工质量具有较大影响，因此，应向学生介绍工序卡制定的必要性，要求学生在工序卡中，就编程说明、编程原点、刀点、车削参数等要素进行系统说明，然后按照先粗后精、由近及远的要求进行零件的具体加工。在道具安装教学中，不论使用哪种车床加工设备，应注重其单元构件的有效安装，并对其运行参数进行调试控制，确保车床坐标系与零件的尺寸关系的协调。譬如，采用X、Z二轴控制系统时，数控从车床的技术参数需满足以下要求^[3]（见表2）。

表2 X、Z二轴控制系统技术参数

三、数控车床加工教学中的注意事项

现阶段，我国数控车床加工进入高速发展阶段，在高校教学中，要提升数控车床加工教学质量，培养学生数控车床加工工艺流程优化意识，在教学中还应注重以下问题：

其一，数控车床加工工艺流程优化本身就是一个创新的过程，因此要注重学生创新意识的有效培养，在教学中，应增强学生动手实践机会和思考分析机会，继而在发挥学生主体学习地位的同时，实现知识应用与创新的结合。其二，应注重学生计算机辅助绘图能力的培养。新时期，计算机系统的应用为数控车床加工工作开展提供了有效支撑，其确保了工业制图的高效性、规范性，教学实践中，应引导学生使用计算机系统进行制度，同时构建三维模型，培养学生设计思维，并使得学生能掌握零件加工、装配的关键技能，为步入职场做好准备。其三，现代数控车床加工生产多按照项目制进行生产，其设计较多员工的配合，因此从教学阶段，就应培养学生的团队意识，进而在团队关联中，进行车床加工工艺优化，提升学生的综合素养。

结论

数控车床加工工艺流程优化对于工业构件加工质量具有重大影响。在机械专业教学中，要深化数控车床加工工艺流程优化教学质量，教师就必须进口数控车床加工工艺的具体内容，针对性地进行流程优化，并注重细节问题处理，这样才能有效地提升数控车床加工教学质量，培养学生的工艺流程优化意识，实现高素质、实用型人才的有效培养。

参考文献

[1]魏小燕.高职数控车床零件加工课堂教学实施的有效性探析[J].南方农机,2020,51(8):109.

[2]徐慧,刘校培.数控加工中引入工业机器人的教学模式研究[J].内燃机与配件,2020(3):253-254.

[3]滕皓,赵利民.高职“典型零件数控加工”课程教学有效性研究[J].科技创新与生产力,2019(11):79-81.