【关键词】数控车床车削加工工艺工艺分析车削
一、问题的提出
数控车削加工主要包括工艺分析、程序编制、装刀、装工件、对刀、粗加工、半精加工、精加工。而数控车削的工艺分析是数控车削加工顺利完成的保障。
数控车削加工工艺是采用数控车床加工零件时所运用的方法和技术手段的总和。其主要内容包括以下几个方面：
(一)选择并确定零件的数控车削加工内容；(二)对零件图纸进行数控车削加工工艺分析；(三)工具、夹具的选择和调整设计；(四)切削用量选择；(五)工序、工步的设计；(六)加工轨迹的计算和优化；(七)编制数控加工工艺技术文件。
笔者观察了很多数控车的技术工人，阅读了不少关于数控车削加工工艺的文章，发现大部分的使用者采用选择并确定零件的数控车削加工内容、零件图分析、夹具和刀具的选择、切削用量选择、划分工序及拟定加工顺序、加工轨迹的计算和优化、编制数控加工工艺技术文件的顺序来进行工艺分析。
但是笔者分析了上述的顺序之后，发现有点不妥。因为整个零件的工序、工步的设计是工艺分析这一环节中最重要的一部分内容。工序、工步的设计直接关系到能否加工出符合零件形位公差要求的零件。工序、工步的设计不合理将直接导致零件的形位公差达不到要求。换言之就是工序、工步的设计不合理直接导致产生次品。
二、分析问题
目前，数控车床的使用者的操作水平非常高，并且能够独立解决很多操作上的难题，但是他们的理论水平不是很高，这是造成工艺分析顺序不合理的主要原因。
造成工艺分析顺序不合理的另一个原因是企业的工量具设备不足。
三、解决问题
其实分析了工艺分析顺序不合理的现象和原因之后，解决问题就非常容易了。需要做的工作只要将对零件的分析顺序稍做调整就可以。
笔者认为合理的工艺分析步骤应该是：
(一)选择并确定零件的数控车削加工内容；(二)对零件图纸进行数控车削加工工艺分析；(三)工序、工步的设计；(四)工具、夹具的选择和调整设计；(五)切削用量选择；
(六)加工轨迹的计算和优化；(七)编制数控加工工艺技术文件。
本文主要对二、三、四、五三个步骤进行详细的阐述。
(一)零件图分析
零件图分析是制定数控车削工艺的首要任务。主要进行尺寸标注方法分析、轮廓几何要素分析以及精度和技术要求分析。此外还应分析零件结构和加工要求的合理性，选择工艺基准。
1.选择基准
零件图上的尺寸标注方法应适应数控车床的加工特点，以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程，又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。
2.节点坐标计算
在手工编程时，要计算每个节点坐标。在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义。
3.精度和技术要求分析
对被加工零件的精度和技术进行分析，是零件工艺性分析的重要内容，只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基础上，才能正确合理地选择加工方法、装夹方式、刀具及切削用量等。
(二)工序、工步的设计
1.工序划分的原则
在数控车床上加工零件，常用的工序的划分原则有两种。
(1)保持精度原则。工序一般要求尽可能地集中，粗、精加工通常会在一次装夹中全部完成。为减少热变形和切削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响，则应将粗、精加工分开进行。
(2)提高生产效率原则。为减少换刀次数，节省换刀时间，提高生产效率，应将需要用同一把刀加工的加工部位都完成后，再换另一把刀来加工其他部位，同时应尽量减少空行程。
2.确定加工顺序
制定加工顺序一般遵循下列原则：
(1)先粗后精。按照粗车半精车精车的顺序进行，逐步提高加工精度。
(2)先近后远。离对刀点近的部位先加工，离对刀点远的部位后加工，以便缩短刀具移动距离，减少空行程时间。此外，先近后远车削还有利于保持坯件或半成品的刚性，改善其切削条件。
(3)内外交叉。对既有内表面又有外表面需加工的零件，应先进行内外表面的粗加工，后进行内外表面的精加工。
(4)基面先行。用作精基准的表面应优先加工出来，定位基准的表面越精确，装夹误差越小。
(三)夹具和刀具的选择
1.工件的装夹与定位
数控车削加工中尽可能做到一次装夹后能加工出全部或大部分代加工表面，尽量减少装夹次数，以提高加工效率、保证加工精度。对于轴类零件，通常以零件自身的外圆柱面作定位基准；对于套类零件，则以内孔为定位基准。数控车床夹具除了使用通用的三爪自动定心卡盘、四爪卡盘、液压、电动及气动夹具外，还有多种通用性较好的专用夹具。实际操作时应合理选择。
2.刀具选择
刀具的使用寿命除与刀具材料相关外，还与刀具的直径有很大的关系。刀具直径越大，能承受的切削用量也越大。所以在零件形状允许的情况下，采用尽可能大的刀具直径是延长刀具寿命，提高生产率的有效措施。数控车削常用的刀具一般分为3类。即尖形车刀、圆弧形车刀和成型车刀。
(四)切削用量选择
数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主轴转速S(或切削速度υ)及进给速度F(或进给量f)。
切削用量的选择原则，合理选用切削用量对提高数控车床的加工质量至关重要。确定数控车床的切削用量时一定要根据机床说明书中规定的要求，以及刀具的耐用度去选择，也可结合实际经验采用类比法来确定。一般的选择原则是：粗车时，首先考虑在机床刚度允许的情况下选择尽可能大的背吃刀量ap；其次选择较大的进给量f；最后再根据刀具允许的寿命确定一个合适的切削速度υ。增大背吃刀量可减少走刀次数，提高加工效率，增大进给量有利于断屑。精车时，应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高加工效率，因此宜选用较小的背吃刀量和进给量，尽可能地提高加工速度。主轴转速S(r/min)可根据切削速度υ(mm/min)由公式S=υ1000/πD(D为工件或刀/具直径mm)计算得出，也可以查表或根据实践经验确定。
三、结语
数控机床作为一种高效率的设备，欲充分发挥其高性能、高精度和高自动化的特点，除了必须掌握机床的性能、特点及操作方法外，还应在编程前进行详细的工艺分析和确定合理的加工工艺，以得到最优的加工方案。
参考文献
零件数控加工工艺的标准化，就是利用标准化的理论和方法对零件的数控编程过程中涉及到的工艺信息如零件工艺分析、基准选择、刀具选择以及加工工序和加工路线等，即所有与数控加工过程有关的要素进行规范化处理。其目的就是利用标准化的加工工艺来生产相同或类似要求下的零件，防止不必要的工艺多样化，或者借助成组零件的相似性原理使得属于同一类型的零件采用相似的加工工艺，从而，提高零件的数控编程效率，减少劳动力的投入，还能保证零件产品的质量。
2数控加工工艺标准化的方法
2.1典型工艺法1938年索克洛夫首次提出典型工艺的概念，其着眼点是工艺过程的标准化，也就是将零件按照结构、形状相似性和工艺过程相似性标准进行分类，则同类零件可以采用同一的典型工艺。因此，典型工艺法能够很好地应用于如齿轮、标准件等结构形状相对稳定、批量相对较大的零件，而其他的一些批量不大或非标准结构的零件就很难使用典型工艺法。对于一些形状结构差别较大、批量小和种类多的生产场合，典型工艺只能作为零件工艺设计的参考资料。据统计有将近20%左右的零件可以用到典型工艺法，而且即使应用了典型工艺法其效果也不是很明显。
2.2成组工艺法1959年米特洛范诺夫首次提出成组工艺的新概念，其着眼点在于工序的标准化，即把零件加工过程中的全部或一部分相似加工工序的零件划分为一组，然后，针对每一组的具体情况制定适宜的成组加工工艺。因此，它能够很好地弥补典型工艺法的不足。当加工一个属于此类的零件时，只需要根据该零件的需要，按照成组加工工艺做出适当的调整或者补充，即可完成对该零件加工工艺的设计。实践表明，80%以上的零件品种可以采用成组工艺。
3采用成组工艺法标准化的过程
3.1分析零件的加工特征，从零件的形状特征入手，并结合工艺特征中的工序，借助成组技术的相似性原理建立零件的分类标准，在此基础之上将零件合理地分类成组。
3.2分析零件数控加工工艺的设计原则，并据此研究每一类零件的优化工艺信息设计。设计的内容主要包括成组零件数控加工工艺过程和工艺内容的设计，其中工艺内容涉及到具体的加工基准、加工工序、加工策略以及刀具和工艺参数等。
3.3研究零件数控加工工艺信息的存储和重用，主要涉及到工艺信息存储方式的选择及其相应数据库的建立，工艺信息再次调用的实现过程，以及重用过程中对相似工艺的修改和增加等。
3.4数控加工工艺标准化系统的设计和实现，包括系统的功能设计和结构设计，并对各类成组零件的工艺信息进行匹配和调用，实现对零件数控加工工艺的标准化。
4总结
1.1数控加工的概念及其发展
数控加工是指在机床上利用数控技术对零件进行加工的一个过程。数控加工和非数控加工的流程从整体上来说是大致相同的。但在技术上却大相径庭。采取数字信息控制加工零件的数控加工方法是针对零件种类多样、相同型号产量少、结构复杂、精度要求高等现实状况达到高效化和自动化加工的有效方法。数控加工的发展方向是高速和高精度。20世纪50年代,MIT设计了APT。APT具有程序简洁,方法灵活等优势。但也有很多不足之处如对于复杂的几何形状,无法表达几何即视感[1]。为修正APT的不足,1978年,法国达索飞机公司开发了CATIA。这个系统有效的解决了几何形状复杂、难以表达即视感的缺陷。目前,数控编程系统正向高智能化方向发展。
1.2数控加工的内容
数控加工的内容有挑选适宜在数控机床上加工的零件,对数控加工方案进行确定;详细绘制所加工零件的图纸;确定数控加工的详细流程,如具体工作的分工、工作的前后顺序、加工器具的选择与位置确定、与其他加工工作的衔接等;修正数控加工的流程;确定数控加工中的允许误差;指挥数控机床上一些工艺部分工作等。
2数控加工的工艺设计
2.1数控加工的工艺设计特点
采用数控加工的工艺设计具有加工程序简单,解放枯燥工作的劳动力等特点。改进了传统机床工艺的工序繁多,劳动强度大的弱点。如此便使数控加工工艺设计形成了自身的独特的特点。正常来讲,数控加工的内容要比传统机床加工的内容繁多。数控加工的内容非常精确、工艺设计工作十分逻辑明确。数控加工的工作效率非常高。零件在一道工序中能完成多项工作项目。而这些工作如果换成传统工艺则需要多个步骤才能做好[1]。所以,数控加工具有工作效率高的特点。将传统加工工作中的几个步骤在数控加工工艺中浓缩成更少的工作步骤,这让零件加工所需要的专业工具数量大幅下降,零件需要加工的工序和所用时间也节省出很了多,进而大大提高所加工产品的成品率和生产效率。此外,在普通机床加工时,很多具体的工艺问题如加工时各类工序如何分类和顺序如何安排、每道工序所使用工具的形状大小、如何切割、切割多少等,在实际工作中都是靠工作人员根据自己的多年工作经验和习惯慢慢锻炼成的纯熟的技巧来解决的。传统加工的工艺设计正常情况下不需要加工人员在设计工艺流程时做出过多的计划,实际工作做好就可以了。而在数控加工时,每个实际工艺问题必须事无巨细的都考虑到,而且每一个细节都必须在程序编辑时编入完全正确的加工指令,其结果也会是非常精细,这是数控加工最大的特点。
2.2数控加工的工艺设计方法
工艺设计的任务就是明确零件的什么部位需要数控加工,经过什么流程,如何确定这些流程的前后顺序等等。通常在数控加工时确定零件加工的工作步骤有如下几种方法:按所使用的工作器具确定。为了减少切换工作器具次数,节省时间,可以采取将同一种工作器具集中使用的方法来确定工作步骤。在一个工序中使用同一个工作器具的全所有步骤率先集中,统一完成后然后再使用第二种工作器具进行该种工作器具所要加工的所有步骤,以此类推。平面孔系零件一般使用点位、直线操控数控机床来加工,制定加工的工作步骤时,着重于控制加工精度、成品率和加工所需时间。旋转体类零件通常使用数控车床或磨床加工。在车床上加工时,一般加工成品冗余多,使用粗加工方法。数控车床上用到低强度加工器具加工细小凹槽的情况很频繁,因此适于斜向进刀,一般不要崩刃。平面轮廓零件一般使用数控机床加工。方法上应该着重把控切入与切出的方向。使用直线和圆弧插补功能的数控机床在加工不规则零件的曲线轮廓时,一定要用最短的直线段或圆弧段来无限逼近零件轮廓,让零件的误差在合格的基础上加工的直线段或弧段的数量最少为最佳方案[2]。立体轮廓零件:某些形状的零件被加工时,由于零件的形状和表面质量等多方面问题致使零件强度较差。机床的插补方法可以解决这一难题。在加工飞机大梁直纹曲面时,如果加工机床是三轴联动便只能使用效率较低的球头铣刀;如果机床是四轴联动,则可以使用效率比球头铣刀高的圆柱铣刀铣削。
2.3数控加工的工艺设计过程
数控加工的一般过程要经过阅读零件,工艺分析,制定工艺,数控编程,程序传输。数控加工之前应该绘制好零件的加工设计图稿。在数控机床上加工零件时,应该先按照之前绘制好的零件图稿来分析零件的结构、材质、几何形状、大小和精度要求,并采用分析结果作为确定零件数控加工工艺过程的基础。确定数控加工工艺过程,要先详细了解零件数控加工的内容和原则;之后再设计加工过程,挑选机床和加工零件所需的器具,确定零件的加工位置和装夹,确定数控加工中工作的步骤和顺序,确定每个工作步骤中具体的工作器具的使用方法及切割大小;还需要填写数控加工的工艺文件、加工程序及程序校验等。通过实际的操作经验总结,单纯的按照之前设定的数控加工程序来实际操作加工零件依然存在很多缺陷。因为人力工作可能对程序的具体步骤和原理不够明确,对编程人员的本意理解也不是很透彻,通常需要编程人员在零件加工时对加工人员进行现场的指导,这种情况对于零件数量较少的加工状况还能勉强正常工作,但对于时间长、数量大的生产情况,就会生出很多问题。所以,编程人员对数控加工程序比较复杂和不易理解的部分进行适当的补充和说明的作用是不可小觑的,尤其是要针对那些需要长时间和大批量生产零件的数控加工程序特别关键。
2.4数控加工的工艺设计应注意的问题
在数控加工中一定要注意并且预防工作所使用的器具在工作中和零件等出现不必要的摩擦,所以一定要明确的强调工作人员数控加工的工艺设计编程中的加工器具的加工路线,使加工人员在加工前就都清楚明了的知道加工路线[2]。与此同时还应该设置好夹紧零件的位置,如此便可以减少不必要的问题出现。除此之外,对于某些程序问题需要调整程序及加工器具路线和位置时必须事先告知操作人员,以防出现不必要的问题。
3结语
NXCAM是UG软件的计算机辅助制造模块，其功能强大，可以实现对复杂零件和特殊零件的加工，此编程工具易于使用。NXCAM已成为现代相关企业和工程师的首选[1]。进入NX8.0CAM模块，初始化加工环境，先建立型腔三维模型与毛坯，根据前述的工艺分析进行刀具组的创建，按NX/CAM的通用过程创建几何体，定义加工坐标系（根据装夹进行安全平面的设置）；为后续的刀轨能实现3D动态模拟，在这里同时也进行了部件与毛坏的定义。由不同的加工要求，分别设置相应的加工方法。
1.1创建上表面3D平面铣工序平面铣（planarmilling）主要用于平面轮廓、平面区域或平面孤岛的一种铣削方式。它通过逐层切削工件来创建刀具路径，可用于零件的粗、精加工[2]。
1.1.1创建上表面粗加工平面铣工序通过单击工具条上的图标，在出现的“创建工序”对话框中选【类型】为【mill_planar】，【子类型】为【FACE-MILLING】，并按加工方案选用刀具与加工方法，点击“确定”，在出现的【面铣】对话框中以“曲线/边”模式选择毛坯上表面的4条边完成边界几何体的设置，在【机床控制】下分别进行“开始刀轨事件”和“结束刀轨事件”的相应设置。同时设【切削方式】为（往复走刀），行距为刀具直径的75%，按工艺安排表中的参数分别进行“进给率和速度”等参数设置，然后点击“生成刀具轨迹”图标，生成刀轨，完成上表面的粗加工工序的创建。
1.1.2创建上表面精加工工序与上述创建上表面的粗加工工序方法类似进行设置，但要选用不同的刀具和加工方法，同时要在“进给率与速度”中将“主轴转速”更改为2,000。由于是精加工，在刀轨设置时将行距优化为刀具直径的50%，得到的精加工型腔上表面刀轨如图2所示。
1.2创建4个侧面3D平面铣工序4个侧面的加工没有分粗、精加工，而是一步到位。选【类型】为【mill_planar】，【子类型】为【PLANAR-MILL】，其余如同上表面加工工序方法类似设置，以【曲线/边】模式定义部件与毛坯边界，以“指定底面”进行加工底面设置。在“切削层”对话框中设置“每刀深度”为4，与前述方法类似，分别完成“进给率和速度”与“机床控制”栏下的相应设置与刀轨设置，然后点击“生成刀具轨迹”图标，生成刀轨如图3所示。
1.3型腔的内腔加工型腔的内腔是成型塑件产品的工作面，表面质量要求较高，在这里采用型腔铣开粗、固定轴轮廓铣半精加工、区域铣精加工3步完成其加工。
1.3.1创建内腔的型腔铣粗加工工序型腔铣主要用于加工型腔或型芯，属多层切削，可以加工侧壁与底面不垂直的工件[3]。通过【插入】/【工序】,在“创建工序”对话框中选类型为“mill_contour”，“子类型”为“”，由加工工艺方案选用相应的刀具、加工方法、“进给率和速度”等参数设置。驱动方法对刀轨的影响较大，在UG软件中对数控加工提供了多种类型的驱动方法，驱动方法的选择与被加工零件表面的形状及其复杂程度有关，本型腔铣粗加工以“边界”驱动方式[4]。选择好切削区域，生成刀轨，如图4所示。
1.3.2创建内腔的固定轴轮廓铣半精加工工序固定轴轮廓铣是三坐标联动加工，主要用来加工自由曲面等特征，如模具等，刀具沿复杂曲面轮廓运动，适用于半精加工与精加工。在“mill_contour”类型下选子类型“FIXED-CONTOUR”，进入“固定轴轮廓铣”，选“边界”驱动。边界驱动方式可指定以边界或环路来定义切削区域，其刀具路径沿着复杂的曲面轮廓而产生。点图标工具，选内腔边缘为“驱动几何体”。与前述方法类似，分别完成“进给率和速度”（“主轴转速”输15,000转/min）“、机床控制”栏及刀轨的相应设置，然后点击“生成刀具轨迹”图标，生成刀轨如图5所示。根据加工的弧面形状，选用球刀进行半精加工，主轴转速达6,000转/min，从模拟仿真的结果来看，得到的刀轨较优。
1.3.3创建内腔轮廓曲面区域铣精加工工序轮廓铣是三坐标联动加工，常用于精加工，主要用来加工模具的自由曲面等特征[5]。模具型腔的内腔表面的精加工采用曲面区域铣，类型为MILL-CONTOUR，子类型为“CONTOUR_AREA”，刀具为B5球头铣刀。在“驱动设置”中将“切削模式”设置为“跟随周边”。由于是精加工，将“步距”设为刀具平直百分比的30%，部件的内公差及外公差均设为O。选内腔所有曲面为切削区域，并与前述方法类似，分别完成“进给率和速度”（“主轴转速”输20,000转/min）“、机床控制”栏及刀轨的相应设置，然后点击“生成刀具轨迹”图标，生成刀轨如图6所示。
1.3.4创建型腔的孔系加工工序为保证孔系定位精度，先对所有孔统一安排了一道中心钻工序。在“创建刀具”对话框通过改变“类型”为“DRILL”，“子类型”选择“SPOTDRILLINGTOOL”，创建中心钻刀。进入“定心钻”对话框后进行循环类型的设置、各孔的选择及各循环参数的设置，然后生成所有孔的中心钻刀轨，如图7所示。同理，完成其余所有孔的钻削加工刀轨生成与动态仿真验证。进行所有工序的刀轨生成，如图8所示，动态仿真验证如图9所示。
1.4后处理作为NXCAM模块中的一个重要组成部分，后置处理的主要任务是将NXCAM软件生成的加工刀位轨迹源文件转成数控机床可接受的代码（NC）文件[6]。型腔产品的加工刀轨生成后通过3D模拟，验证其不存在打刀、过切等情况，并且刀轨路径是较优化的，则可以点，进行后置处理，生成数控加工程序单，得到可用于实际生产的程序。
2结束语
【关键词】： 数控加工 工艺设计 分析 改进建议
【中图分类号】TG659
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.
关键词：数控加工工艺 一体化教学
一体化教学是指在一个明确的培养目标下，老师在教学过程中将理论、实践有机地融为一体以达到最好的教学效果的一种教学方法。笔者在学校主要从事数控加工工艺学课程的教学工作，下面将数控加工工艺学中目前存在的一些问题以及如何实现一体化教学跟大家做些交流与探讨。
一、数控加工工艺在教学过程中存在的问题
数控加工工艺学主要包括数控机床概述、数控机床的机械结构、数控加工工艺基础、数控加工用刀具与夹具、数控车削加工工艺、数控铣削加工工艺、数控电加工工艺等内容。在实际教学中存在着理论知识与实际操作脱节的现象，学生学到的东西不能很好地应用于实践，学习积极性不高，达不到很好的教学效果。
针对以上所存在的这些问题，笔者认为应该在数控加工工艺教学中采用一体化教学。下面谈一谈在数控加工工艺中实行一体化教学的具体方案。
二、在数控加工工艺中实行一体化教学
1.创设“车间课堂”，调动学生的学习积极性
机床坐标系这一节可以在数控车间通过数控车床来讲。学生通过对数控车床的实际操作，确定X轴和Z轴的运动正方向，建立车床坐标系，在动手中掌握这一知识点，激发了学习兴趣。为了调动学生的积极性，教师可以提出一个问题：数控铣床也是这样建立机床坐标系吗？课后，有的同学迫不及待地想要知道其中的道理。笔者告诉他们要用右手笛卡尔原则来确定，学生又进入激烈讨论中。能提出这样的问题说明他们想利用理论学习去了解实践情况。所以，学生通过在课堂中动手体会实践的作用及重要性，产生一种通过实践来解开某些疑问的迫切需要，能够提高学生的学习积极性。
2.“创设问题情境”，使学生在实践中深感理论学习的重要
在上课时，要设置疑问，把一个个理论知识点巧妙地设置在实训之中。学生通过实际操作，发现自己需要哪些理论知识，继而通过自己的思考、努力和教师的提示来掌握这一知识，激发了学习兴趣与求知欲。比如：在讲数控车削工艺分析时，可以让学生自己在数控车床上加工轴类零件。通过操作，学生会发现如何分析零件图，选择如何加工路线及加工方法，用什么样的刀具，如何装夹工件，如何选择切削用量都需要工艺课中的理论知识。意识到这一点后，学生立即翻书讨论，不放过每一个细小问题，从而产生一个由实践兴趣理论动力思考再回到实践的良性循环。
3.将数控加工工艺理论和实际操作相结合，互相渗透
每当有学生反映理论所学的有关内容到了实习中有时感觉理论知识不够用，笔者就会马上抓住时机向他们讲授工艺课与实习课的关系。理论课的内容作为指导实际内容具有一般性，而实习是具体的。只有牢牢地掌握某一方面的理论，才能去指导类似的不同的实践。因而理论与实践课不能脱节，即理论――实践再理论再实践，而每一次的理论――实践之后的这一过程比前一次要有所深入，有所提高。
工艺课要为实训课服务，实训课要学习必要的工艺知识，这样才能使学生牢固地掌握知识，掌握实践方法。针对以上情况，倡导“先会后懂，再提高”的教学理念，对工艺课坚持以“够用”为原则，以实践教学为中心，所学的理论知识要主动服务于实践。笔者采用“会（实习）――懂（学理论）――精（提高）”的教学模式，先安排实践学习，再安排理论学习，最后归纳总结。如数控车床的操作，让学生首先熟悉数控车床（开机、关机、操作面板上各功能键的使用、机床回零）等的基本操作，然后对加工所需要的知识（对刀、零件的工艺分析，零件的装夹方案、刀具的选择、切削用量的选择）等理论知识进行学习，接着再运用所学到的理论知识操作数控车床，最后分析总结加工过程出现的问题，并予以改进，从而使学生的理论知识和实践融会贯通。在教学工作中，学生先进行实践，再带着问题去学习理论知识，学习理论知识的目的是解决前一实践过程中遇到的问题和为下一实践环节做准备。整个教学过程是实践――认识――再实践――再认识，直至贯通，实现以实践为中心的工艺课程主动服务于数控实训课的新型教学模式。
论文摘要：本文通过分析目前我国数控技术人才培养现状和企业对数控技术人才的素质要求，探讨数控技术应用岗位所需专业知识的结构，最后提出了对专业基础课，专业课程的教学课程及内容进行整合的基本思路。
随着科学技术的发展，世界先进制造技术的兴起和不断成熟，对数控加工技术提出了更高的要求，目前我国制造业已开始广泛使用先进的数控技术，但掌握数控技术的机电复合型人才奇缺，数控编程、数控机床操作和维护人员更是不足。据调查目前我国高校数控方向的毕业生每人通常有4个以上的就业岗位可供选择，毕业生一次性就业率在95％以上。来自大学、高等职业技术院校的数控技术应用专业的毕业生，虽然具有一定的专业知识和动手能力，但缺乏工艺经验，难以满足某些企业对加工和维修一体化的复合型人才的要求。这主要是作为培养技术人才的高校、高职院校在加大培养数控人才的力度的同时，没有根据数控技术岗位需求的变化来相应的改变教学模式和教学内容，仍在延续传统教学模式所造成的。
目前市场对数控人才的需求有以下三个层次，所需掌握的知识结构也各不同。
(1)金领层：这类人才需熟悉机械加工和数控加工工艺，具有熟练的数控编程能力、较高的数控设备操作能力和数控设备的维护、维修能力，且具有一定的实际经验和宽厚的综合理论知识，能自行完成数控系统的选型、数控机床机械机构的设计和控制系统的安装调试和维护，独立完成机床数控化改造等工作。
(2)灰领层：具有较为系统的机械加工工艺理论知识，熟悉数控加工工艺的特点，能够完成数控程序编制和数控机床维护等工作。
(3)蓝领层：具有手工编程和调试数控机床的能力，熟练的数控机床操作能力，了解自动编程和数控机床的简单维修，能够完成数控机床的操作、调试和维护等工作。
本文从培养数控技术应用型通才的角度来探讨其岗位所需的专业知识结构，并依此为基础来讨论专业基础课和专业课程的设置及课程教学内容的整合。
数控技术是用数字化信号对设备运行及其加工过程进行控制的一种自动控制技术。模拟控制系统中的控制信息是模拟量，而数字控制系统中的控制是数字量，在计算机技术迅速发展的推动下数控技术以其表达信息准确，可进行复杂信息处理且具有逻辑处理能力，使刚性机械设备具备了柔性。
从机床控制技术的观点来看，数控技术的cnc系统把计算机引入数控系统，可利用计算机的数据处理能力方便地实现各种控制策略，用软件实现机床的开关量控制。当被加工对象的数字信息被送入到专用的或通用的计算机后，计算机对输入的信息进行处理与运算，发出各种指令来控制机床的伺服系统或其它执行元件，使机床自动加工出所需要的工件。数控机床就是将加工过程所需的各种操作和步骤，以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码来表示。这使数控机床与其它自动机床具有了一个显著的区别：当加工对象改变时，除了重新装夹工件和更换刀具之外，只需要更换新的控制程序，不需要对机床硬件作任何调整或少量调整即可。
从机械加工技术的观点来看，数控加工技术属于现代制造技术的范畴，是计算机技术、信息技术与机械技术交叉融合而形成的一门综合性新技术。数控机床，是数字控制技术嫁接到金属切削机床上的产物。数控机床的加工方法仍然是采用金属切削方法。因而，数控加工与传统机械加工的工艺规程从总体上说是一致的。由数控机床的成形运动的控制采用了计算机数字控制技术，不但能够使其成形运动实行两轴或多轴联动，使数控机床能够在两维和三维空间中实现任意曲面的加工，而且使机床结构大大简化，使数控机床所能采用的切削方法增多，加工工艺范围增大。因而数控加工工艺过程与传统加工工艺过程产生了较大差异，主要体现在：单台数控机床可使用多种切削加工方法、工艺范围增大，数控加工的工序内容比普通机加工的序内容复杂、工艺过程缩短，工艺装备种类和数量减少，装夹次数减少，加工精度和质量主要由机床保证，特别是加工中心(mc)，可实现除定位基面以外的其它大部分表面的加工，机床柔性增大。数控加工工艺的制订不但涉及到传统机械制造工艺制定的基本理论知识，还包括加工原点的确定、工序内容的划分、刀具轨迹的确定、刀具的选择与使用和切削用量的选择等具体内容。
从以上分析，数控的金领层应具备根据被加工对象的工艺特征和特殊要求，编制数控程序及调试、维护数控机床和使用数控机床进行加工的能力。
根据其能力需求，我们可以从以下两个方面来分析其所需的知识结构。
从机床控制方面，数控的金领层应在电工电子、计算机原理及控制、计算机编程语言、数控原理及数控机床、数控软件及数控编程等方面具备扎实的基础知识；
从机械加工方面，数控的金领层应在现代机械设计、机械加工工艺、金属切削理论、夹具、刀具和量具等方面具备扎实的基础知识；
从机械加工技术和控制两个方面出发，数控技术应用所涉及的学科范围广、教学内容多、课程内容本身具有其系统性要求。怎样在有限的教学时间里，将所需的基本知识传授给学生，且能达到培养目标的要求，是课程体系建立和教学内容的确定过程中应解决的关键问题。因此，课程内容的合理安排和整合是必需的，也是至关重要的。
通过对以上两方面知识的分析，职业教育数控培养方向的专业课程知识结构应以“机械制图和机械设计理论为起点，材料和塑性成形方法为基础，机械加工工艺为核心，数控技术为手段”这一基本认识来构建。根据课程理论的辩证适度原则、综合性与系统性相结合原则、统一性和多样性相结合原则；课时分配比例合理原则；开放性原则；超前性原则；理论性和实践性相结合原则，将机械领域与数控技术领域的基础知识整合，提出以下职业教育数控培养方向专业课程知识结构的建立思路。
