数控加工工艺论文篇1
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。
数控加工工艺论文篇2
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
数控加工工艺论文篇3
一、高等职业学校在数控实习中的主要问题
数控实习教学是为了使学生全面掌握理论知识，对数控编程和数控操作有初步认识和了解，其主要包括数控机床的工作原理、数控编程技术以及简单的指令操作。但是，这种教学方法存在一定弊端，学生只能掌握理论知识以及简单的操作步骤，在实际操作中，不能独立完成工件加工任务。目前，众多职业学校学生轻视专业文化知识的学习，普遍认为专业知识和提高实践操作能力毫无关系。面对学生这一错误认识，学校必须加以正确引导，提高学生学习兴趣，加强机械加工工艺文件的学习，充分认识专业知识和实践之间的关系。机械加工工艺就是采用机械加工的方法，完成对工件的加工过程。把机械加工工艺引入数控实习教学，将简单明了的操作流程穿插在教学中，帮助学生更清楚地认识实践和理论知识之间的区别，更好地帮助他们学习。不但可以培养学生的认知能力，还提高了学生的综合操作能力。
二、注重机械加工工艺文件的学习
(一)通过对机械加工工艺文件的学习，让学生对实际加工流程和操作方法有一个初步认识和了解。
其主要可以分为具体设备和工艺流程两部分:一是工件路线、工艺设备的技术指导;二是工件的质检、切割时间以及切割所用原料等等。机械加工工艺就是工件的加工流程，通过简单的机械操作，对原料进行初步切割和加工。如果加工一个简单的工件，其具体工艺流程为粗加工、精加工、装配、检验、打包、运输，这就是学习机械加工工艺文件的最初目的。
(二)除了学习简单的理论知识和操作流程，还要加强对加工工艺参数和加工工序的学习。
学生的自主学习时间少、学校的教学设备缺乏、学生的实践实习不到位是众多职校的不足之处。为了弥补这种不足，学校应该加强学生对机械加工工艺文件的学习，对加工工序有一个深入的学习，其主要分为工艺装备、刀具运动轨迹、切割用量等等。同时也要掌握工艺参数知识，它是机械加工学习过程中必不可少的步骤，切割工艺参数是完成一个合格工件的重要前提。根据实践表明，切割工艺参数对工件加工质量和生产效率都有着非常重要的影响，熟练掌握各个工艺参数，不但可以提高生产效率，还可以提高学生的各个数控技能。
三、完善教学设备、改善学习环境
完善的教学设备、良好的学习环境是学生提高自身专业知识和专业素养的基础。对于数控学习，计算机是主要控制载体，通过各个数控程序知识的学习，熟练掌握电气设备、自动化设备和自动控制系统的操作技术。一是学校必须提供相应的电子设备，完善硬件设施，将实践和学习真正实现结合和统一，实现“实践与学习”一体化的教学理念。二是学校应该制定严格的制度和学习规范，严格监督学生的学习状况，同时为学生营造良好的学习氛围，提高学生的专业知识。除此之外，学生自身的学习态度和学习兴趣也是很重要的，学校应该通过各种学习竞赛和课外活动，提高学生的学习兴趣，将机械加工工艺文件的学习良好地与学习和生活结合起来，进一步提高学生的专业技能。
四、加强机械加工工艺文件，提高学生的综合能力
学生进入职业学校的最终目的是学习技能，满足社会需求。学生通过对数控知识和机械加工知识的学习，可以最快地融入企业生产工作中。在数控实习教学中加强对机械加工工艺文件的学习，不但可以提高学生的动手操作能力，还可以培养学生的自我创新能力。
(一)机械加工工艺文件的学习可以更好地帮助学生进行实践实习。
其内容包括工件的工艺流程和操作方法，通过细致的整理和编写，将其良好地应用于数控实习教学，最大程度帮助学生提高实践能力。
(二)学习的作用是培养学生自身分析问题、解决问题的能力。
根据机械加工工艺文件的内容，学校进行针对性的教学，将学习和实践结合，提高学生的独立自主能力。例如，加工一个简单的工件，学生必须掌握从粗加工到精加工再到装配、检验等完整的操作流程。学生还要提高自身专业技能和独立自主的操作能力，从工件的加工数据、工件结构和材质还有加工方案有一个明确的自我判断和学习方法，全面提高学生的自身素质。
(三)保证学生的自身安全和设备完善。
安全是指免受人员伤害，疾病或死亡，或避免引起设备、财产损失的状态，可谓无损则全，无危则安。在实际学习和实践过程中，安全隐患无处不在，必须遵循“安全第一、预防为主、综合治理的安全生产方针。为了保证学生的自身安全和设备完善，每个学生必须严格遵守安全操作规程，其主要内容包括安全操作规则、设备使用说明和安全应急预案。学生的安全问题是重中之重，因此，学校必须加强学生安全、监督学生的不安全行为，提高安全保障。通过对机械加工工艺文件的学习，熟悉每一个操作流程，防止失误操作，降低安全事故的发生概率，全面消除安全隐患。
五、结语
随着经济的发展，生产企业机械设备智能化水平日益提高，而对相应的应用型技术人才需求也越来越高，因此培养学生的综合能力是高等职业学校的主要教学任务。原始的数控实习教学模式已经不能适应教学需求，学校必须进行教学改革，将机械加工工艺文件引入数控实习教学，将理论知识和实践操作相互结合，提高学生的认知能力和学习能力，熟练掌握专业知识和专业技能，为培养现代化高科技人才作出贡献，促进企业智能化发展。
【参考文献】
［1］司正霞．中职校车工实习“三步曲”方法初探［J］．科学大众(科学教育)，2014，1
数控加工工艺论文篇4
数控加工技术中现代学徒制教学模式的实施，是基于对培养人才的目标，按照实际的人才去向及工作性质进行课程教学目标定位，按照《数控加工岗位职业标准》、《数控加工人才培养质量标准》及《行业企业技术标准》要求落实技能培养的具体内容和方案，按照真实生产过程组织实训教学。将学生的职业技能与职业习惯并重，培养具备扎实的职业技能和具备良好工作习惯的实用型技术人才。
现代学徒制教学中按照企业真实的生产现场管理模式及相关要求进行管理，注重职业习惯的培养，在教学过程中学习和了解生产管理制度，使培养对象更符合行业发展的需求。实训中聘请具备丰富工作经验的信创机电有限公司人员参与课程教学，教学文件与生产现场技术文件相吻合，逐步完善基于职业标准和真实生产过程的"生产性实训模式"体系。
1.教学组织
（1）安全教育及学生分工：实训教学第1天，根据数控加工安全教育内容，由实训教师负责完成学生实训安全教育。每个学生按车间分工及实训阶段领取任务书。按照任务书要求完成后阶段的实训教学任务。
（2）基础技能实训：在现有的教学任务及条件下，每天将实训学生分为四组参加工作，这四个小组分别在数控车床、数控铣床、加工中心、车间管理生产现场参观实训一周后依次轮换。
学徒在每个生产工作阶段，由导师按照车间的生产功能设置分组，将学生分成工艺组、生产组和质量检测组，每组6人左右，分别由学生担任组长，在导师指导下开展工作，在本组内部完成要求课题后组织实施轮换。车间管理组负责生产安全、产成品的出入库管理及工时统计等。
（3）产教结合。由导师按照学习情景的单元内容，每个学习单元或任务按照数控加工工艺准备阶段、生产组织及实施阶段、检测分析和总结阶段。分阶段组织教学，三个阶段按照完成产品任务后依次进行轮换。
产教结合的目的要求学生结合学习情景要求，完成相应的加工任务，掌握产品的完整加工过程，培养良好的职业习惯和扎实的职业技能，培养团队合作意识等。
3.教学单元流程
数控加工的现代学徒制教学过程设计为三个阶段，分别为数控加工工艺准备阶段、生产组织和实施阶段、检测分析和总结阶段。数控加工工艺准备阶段、检测分析和总结阶段在教学区进行，生产组织及实施阶段在生产车间现场进行。生产现场确保每台设备使用人数不超过2人。
每个实习班级分为数控车工工段、数控铣工工段和加工中心工段，选拔学生作为工段副工段长，协助教师开展教学和生产工作。每个工段设置数控加工工艺员、生产员、质量检测员，分别由学生担任，在实训教师指导下开展工作。
（1）数控加工工艺准备阶段。数控加工工艺准备阶段在教学区进行，由导师指导学生通过查阅相关资料，根据任务进度完成标准零件图的绘制、零件工艺文件的制定。
零件图绘制、零件工艺文件的制定。针对需要加工的零件先分别绘制零件图、编写工艺文件，共同讨论形成一个统一的工艺文件，然后由导师提供现场工艺文件进行对比分析，最终形成可实施的工艺文件，再根据可实施的工艺文件共同讨论并编写零件的数控加工程序，然后由导师提供现场加工程序文件进行对比分析。
（2）生产组织及实施阶段。生产组织及实施阶段在生产现场进行，由导师根据通过审核后的学生工艺文件和程序组织学生进行工、量、夹具和刀具的准备，完成产品的加工。导师同时兼任生产调度工作，组织学生完成基础技能的培训和产教结合产品的加工。对产品加工进行动态控制，通过本阶段，使学生了解生产现场组织的完整过程。
① 生产组织。导师根据学生编定的工艺文件情况，讲解生产工艺文件的要求，按企业工艺文件下达生产任务，以一台设备为单位，落实每位学生的加工内容。
② 生产过程控制。导师根据学生工件加工情况，及时协调并处理相关事情。
③ 完工零件维护。组织学生对完工产品进行维护。
（3）检测分析和总结阶段。检测分析和总结阶段在电教室进行，由导师根据工艺文件，组织学生对加工产品进行质量检测和分析。
① 产品零件检测。由导师下达产品检测任务，学生按照真实的产品检测要求，对产品进行加工精度检测，并填写相关表格。
② 检验结论分析。每个小组根据本组检测零件的记录报告，按技术部门要求进行质量分析，填写质量分析报告。经过小组讨论后，集中意见提出整改措施。
4.实训成绩评定
通过实习，学生学完教学计划规定的教学内容后，应对学生的操作技能和知识掌握情况作出一个全面的考核。考核既要结合教学大纲要求的教学内容，又要结合生产实际的需要。所以在考核时，要选取能够涵盖教学大纲要求的生产中的典型零件为考试内容，让学生自己动手从工艺的分析、程序的编制和零件的加工全过程完成零件的加工，在规定的时间内，以学生完成的零件的质量和数量评定学生的考试成绩；最后导师根据学生的考试成绩和平时成绩综合确定学生的最后实习成绩。
现代学徒制能够适应企业现代化生产方式的需求，实施现代学徒制教学工作以后，学生的数控加工技术专业水平有了较大提高，基本解决了学生在学习中理论与实践脱节的问题，有力地提升了教学质量，让学校的学习能紧贴企业加工生产的实际。现代学徒制在注重技能培养的同时也在强化学徒的职业素养，能有效也将教育发展与社会需求紧密相联。随着实践探索的不断深入，基于现代学徒制的数控加工技术人才培养模式在校企深度融合的多方努力下，定能把学生培养成为适应社会发展需要的高技能型人才。
【参考文献】
[1] 毕结礼.王琳.我国现代学徒制建设的理论思考[J].中国培训，2012（8）：14-18
[2] 谢宏武.校企合作人才培养模式之现代学徒制发展对策[J].教育与教学研究2013
[3] 李铭辉.英德现代学徒制教育方法及启示[J].中国高等教育，2014，（7）：62-63
[4] 鲁叶滔.基于现代学徒制的高职人才培养模式探析[J].教育与职业，2014（12）：19
数控加工工艺论文篇5
在科技超速发展的社会中,数控机床的各项技术也在突飞猛进的前进着,现代化的技术水平要求我们必须不断地随着社会的脚步发展,运用科学的理论与扎实的实际相结合起来,去对数控技术进行改进,使我国数控车削加工技术位于世界领先状态。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。由此可见,数控加工工艺性分析是整个零件加工的方法和技术手段结合体。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。
1 数控车削加工工艺具体的分析
1.1 零件图的具体分析
(1)数控车削工艺首先要考虑的就是零件图的合理性。主要在三方面进行分析,即零件图上的尺寸标注方法是否适和数控机床的加工要求、分析节点坐标的计算和分析被加工零件的精度与技术程度要求。
(2)零件图上的尺寸标注方法是否适和数控机床的加工要求,这决定了加工零件的合理性,同一基准下直接给出标注尺寸,可以使设计、工艺、测量的基准和编程原点统一起来。这样就可以避免不必要的麻烦,使各种编程计算得到简单化。
(3)分析节点坐标的计算,在对零件进行加工中包括手工编程与自动编程,在手工编程时要计算出每个节点坐标,在自动编程时则要定义所有几何元素。所以,在进行分析零件图时,要分析节点坐标的计算。
(4)分析被加工零件的精度与技术程度要求,想要选择出零件合理地加工方法、装夹方式及切削用量等等,必须分析出零件具体尺寸加上高超的技术水平。充分考虑各种可能性,做好假如达不到预想效果时的补救措施,在既定目标下完成好各个环节,并及时根据实际情况变换切削速度,任何情况下都要保证工作质量,事实就是,不掩盖事实。
1.2 分析加工中如何选择夹具与刀具
装夹的最低次数是提高加工效率的表现,同时要确保精准的加工质量。零件本身的外圆柱面是轴类零件的定位基准,套类零件则是内孔为基准,合理选择夹具非常重要;刀具选择也有技巧可循,寿命越长的刀具越能承受越多的切削用量,直径越大的刀具寿命越长。尖形、圆弧形和成型车刀是最常用的刀具。
1.3 工序的科学划分
(1)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。
(2)加工顺序遵循先粗后精、先近后远、内外交叉和基面先行的原则。提高加工精度是要逐步完成的,切削条件的改善至关重要。
2 数控车削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,从事多年的数控车削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。
4 结语
数控车削加工工艺作为数控机床这种高效率设备的必要条件,其科学合理的程度显得尤为重要,分析这种加工工艺必须具备高素质的头脑,掌握数控机床的操作技巧、特点及性能,在编程前也要进行详细的分析,制定科学合理的加工工艺,这样就会把数控机床的高性能、高自动化和高精度的特点发挥出来,使最合理的加工方案得到最丰厚的回报,为企业带来巨大的效益,为国家创造更大的价值。
参考文献
数控加工工艺论文篇6
在科技飞速发展的今天，机械加工只有追求高效率、高精度的智能化和绿色化才能适应社会的发展，只有对传统加工工艺的再革新和再继承才能找到现代化制造业的出路，这样才能提高零件的加工精度和表面质量，大大提高厂加工效率和质量，满足了机械行、止品种多、批量大、投资少的要求。本文从数控加工工艺与传统加工工艺的概念、历史背景、工艺特点、工艺结合等方面做简要阐述，以供参考。
1 数控加工工艺和传统加工工艺
1.1 传统加工工艺
传统加工工艺是人类经过长期生活、生产的实践累积下的经验和技术，是代代相传的加工工艺。目前，我国的机械制造技术大多数采用传统制造技术，其典型特征是从自然界获取资源，经提炼处理后成为各种工程材料。传统加工工艺通常的程序是从加工起步进入测量环节最后到再加工的一个模式，其加工工艺在某种程度上有一定的随意性，且和人员的经验有很大的关系。
另外，传统加工工艺在现代化的工厂很难适应批量的作业方式，很难形成规模以及自动化程度也不是很高。最主要的是在产品使用过程中废气，废物、噪声等污染问题仍然是破坏环境的主要因素。还有让制造商头疼的是传统加工设备及其部件一旦损坏就成为了废弃物，无法回收，不仅造成资源的浪费还有可能造成废弃物的污染，给环境和周边居民的生活带来困扰和危害。
1.2 数控加工工艺
数控加工工艺是一门应用技术，它是伴随着数控机床的产生而产生。它的工艺来源于传统的加工工艺，而高于传统的加工工艺。这里所说的源于传统加工工艺是指将传统的加工工艺、计算机数控技术、计算机辅助设计和辅助制造技术有机地结合在一起；这里所说的“高于”主要是指这门技术研究的对象与数控设备息息相关的数控装置、控制系统、数控程序及编制方法。
数控加工工艺在走向生产线要经过一个复杂、严谨、科学、合理的过程，要将数控加工工艺有条理且科学的设计在数控编程中才能有一个高效率、高水准的数控程序，也才能算得上一项完美的工艺流程。（1）在生产零部件或者产品时，要给编程员提供设计图纸及相关技术文件以供数控加工工艺的分析，对加工方法做出正确的规划设计。（2）选择数控机床的类型和规格，不同类型的数控机床有着不同的用途，在选用数控机床之前应对其类型、规格、性能、特点、用途和应用范围有所了解，才能选择最适合加工零件的数控机床。（3）确定加工坐标系、选择夹具及其辅助工具、选择刀具和刀具装夹系统，规划数控加工方案和工艺路线，划分加工区域、设计数控加工工序内容，编写数控程序，进行数控程序调试和实际加工验证。（4）做好对参加数控加工工艺流程上的所有文件做好备份，做到文件的完善、固化以及安全的存档。
由此可见，我们对于数控编程可以这样理解：从零部件的设计图为起点到数控加工程序编制完成的过程，整个过程要经过科学的论证、合理的设计以及严谨的态度。
数控加工工艺的内容主要有这几方面：（1）确定数控加工工艺的工序，认真选择参加数控加工当中所需的各种规格型号的零部件；（2）很明确数控加工的方案并制定出加工工序衔接、工序的划分、切削走刀等路线；（3）对刀点、换刀点等工序的调整；（4）分配数控加工工艺的容差；（5）对数控加工工艺的工艺性的一系列指令做好调整和安排。
2 数控加工工艺特点
（1）数控加工工艺的一个典型特征是将普通加工工艺完全融入数控加工工艺中，数控加工工艺是数控编程的基础，高质量的数控加工程序，源于周密、细致的技术可行性分析、总体工艺规划和数控加工工艺设计；数控加工工艺要考虑加工零件的工艺性，加工零件的定位基准和装夹方式，也要选择刀具，制定工艺路线、切削方法及工艺参数等，从这里也可以看出数控加工工艺的复杂性，以及工艺的多样化。比如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及加工路线的确定等问题，和普通机床的加工工艺相比较这是绝对不能忽略的。数控加工工艺对于各种机械的零部件有很强的实用性，可以做到连续且高效的加工，对于复杂的几何形面有很强的技艺制造，它的制造工艺精度高，控制方便。
（2）数控加工工艺在走向生产线之前，必须经过反复的论证以及实践测试，而且加工过程的每一细节都必须预先确定，因为数控加工的自动化程度比一般的加工工艺较高，出于对加工的产品的技术保障、安全要求和质量把控的考虑，必须经过实践的检验才能指导生产活动。数控加工工艺是利用数字化的控制手段可以加工复杂的曲面，有一定的难度，而加工过程是由计算机控制，所以零部件的互换性强，更主要的是加工的速度相应加快了，提高了生产效率。
（3）数控加工工艺还有一个显著的特点就是要一步到位且有次序性，前面也提到数控加工工艺是一项复杂性很高的工艺，走入生产线一旦发生编程数据错误就会影响整个生产工艺，而且它适应能力较差。所以就要求数控加工工艺从数控编程开始到进入生产线的每一步都要谨慎而严密，都要体现出条理性和高精确度。
（4）数控加工工艺在经过反复的理论论证、实验调试验证以及在生产线上可以节省生产时间和成本、提高生产效率和质量方面被验证后就可以作为模板，整个过程是一个不断修改和不断完善的过程，在这个过程中逐步标准化、系列化。
（5）降低劳动强度。这是人本主义角度来考虑的。数控加工工艺对工件的加工是按事先编好的程序自动完成的，工件加工过程中不需要人的干预，这就解放了很大一部分劳动力，这对特种作业的操作者来说更有优势，使操作者的劳动强度与紧张程度大为减轻。
（6）集合性很强。这一点体现在数控加工工艺把传统加工工艺的许多工序给聚集和结合起来了，减少了生产零部件的专用夹具，进而使得零部件的装夹次数和周转时间在很大程度上缩减。减少加工生产时间也就意味着提高了生产效率，也就节省了生产成本。
3 数控加工工艺与传统加工工艺的结合
数控加工工艺比传统的加工工艺自动化程度高，而且实施的步骤也很具体且严谨。但是目前很多客户主要受到传统的机床加工工艺的影响，在加工程序的编制中受到使用循环程序的影响或是约束，在加工同一零件的部位时，往往采用单一的固定的主轴转速和进给量进行编程加工，从而会造成一些生产效率的降低以及零部件不达标的状况发生。这里并不是说要摒弃传统加工工艺，而是要结合起来应用。
那些对精度要求不是很高、结构简单而且还不是批量生产的零部件采用传统加工工艺较好，因为采用数控加工工艺优势体现的不明显，所以说在机械制造业繁荣发展的新机遇下，要努力将数控加工工艺和传统的加工工艺很好的结合起来，更好的为多元化的装备制造业和现代化的工业生产制造服务。
4 总结
数控加工工艺的技术应用和发展可谓是一个“中国制造”走向“中国创造”时代的必然趋势，而传统加工工艺为数控加工工艺的发展奠定了良好的基础，提供了优秀的技术经验，可以说，数控加工工艺的工序把传统加工工艺的工序给集合起来了。可以与数控加工工艺优势互补，取长补短。总之，在实际机械加工中数控加工并不是万能的，只有在实践当中把二者的优势和缺点认真分析研究，充分发挥它们的加工效率，寻求工艺上的合理、科学衔接，把数控加工工艺和传统加工工艺有机的结合起来，才能充分发挥两种工艺的优越性，做到技术创新。
参考文献：
[1] 田春霞.数控加工技术（数控技术应用专业）（第2版）[M].北京：机械工业出版社，2011.
数控加工工艺论文篇7
人才培养必须以就业为第一要务，通过以企业的实践过程为任务流程，规划了课程群的理论教学、实践教学、素质教育的三大体系，提出了三大体系在教学中的探索性实践方法。
一、数控加工与编程课程群体系规划
通过典型企业的调研了解企业的技术、生产，以及对员工的岗位人才需求，结合大学人才培养特色，凝炼制订出数控技术专业的人才培养目标和方案，构建支撑课程群体系。制造企业需求的数控加工与编程岗位能力包括识别工程图纸的能力、操作数控机床的能力、数控工艺的制定能力、数控零件的程序编制能力等。
优化整合传统的专业学科基础课、专业课，突出工程应用能力培养的主线地位，构建基于数控加工与编程能力的课程群体系。在理论课体系中，将画法几何、机械制图、AUTOCAD、机械CAD原理、三维软件设计课程整合成机械制图与CAD课程，培养学生的识别工程图纸和制图能力；将公差配合与技术测量、金属切削机床、夹具、刀具、机械制造工艺、机械制造质量学整合成机械制造工艺与实施课程，培养机械加工工艺的编制和加工能力；将数控加工工艺与编程、计算机辅助数控编程整合成数控加工与编程课程，培养典型数控加工工艺编制、数控程序编制和加工能力。在专业选修课程体系中设置数控车（铣）中级工职业技能鉴定培训、数控车（铣）高级工职业技能鉴定培训、数控工艺员鉴定培训、制图员培训、三维建模资格证书培训（UG、SOLIDWORS等系列）等，此类课程为学生考取职业资格等级证书提供相应培训，增加就业资本；选修课程开设模具制造、先进制造技术等数控加工与编程的拓展课。
将实践环节分解成理论课内试验、课程设计、实习和实训等部分。实践环节具体设置为工程测绘和制图、三维建模、金工实习、机械制造基础试验、机械制造工艺与实施课程设计、数控加工与编程试验、数控加工与编程实训、数控加工与编程综合课程设计等。
专业素质教育为学生课程外自修环节，包括数控车床工和铣床工的职业鉴定等级证书、制图员证书、三维设计证书、数控工艺员证书、各种相关竞赛获奖证书、专题讲座等。取得相关学科证书的学生将获得学分加分或课程减免的奖励。
二、课程综合改革措施
1.实施项目教学法
教学改革过程中以项目教学法为基础，采用企业典型实例作为项目，对一门系统学科利用实际例子由浅入深，层次递进培养工程能力，在这一过程中以企业的产品制造流程为项目实施的标准。教学过程中理论课和课内实验讲授基本事例，先通过理论课布置项目实例，讲述课程要求的能力目标，而后分析完成项目的流程，进行知识点分解，按照流程讲述知识点。
以机械制造工艺与实施课程为例，机械制造中使用的机床、刀具、加工方法等基础知识学生已经在课程群中的金工实习中学习过，在讲述课程理论知识时，简单的理解性知识可以采取布置任务学生自学的方式完成，具体项目及知识点如表1所示。
课程设计与理论课程联合进行，先讲授理论课程，课程中提出课程设计具体要求，设计典型件的工艺流程、夹具、加工装配完成后进行零件加工。在讲授理论课程时，以此夹具上的零件讲授项目的知识点，对难理解的知识点放在课程设计中讲解，此时学生已经系统学习了基础理论，有了一定的实践经验。
2.以学生能动学习为中心教学
培养学生能动学习能力，比如对于工程识图和制图能力的培养，变大班授课为小班授课，在制图教室授课，教师可以讲课，同时学生可以画图，直接从工程图纸识图开始，将复杂的画法几何知识融入识图和制图过程中。学完理论课后，直接进行机械零件测绘实践，将其画成AUTOCAD二维平面图纸，而后利用UG软件画出三维实体图形，学生能够学有所用。
对于实习实训、职业技能鉴定考证培训等实践类课程，教师分步操作，学生依次训练，教师检查指导评判，最后给出实际零件，学生自主完成，每课有目标，目标必实现。
安排学生自主查找资料解决问题、课后布置理论研究、动手编程和上机操作加工等探索性题目。开放数控机床实验室，接受学生课外实验和创新制作，调动学生能动学习的积极性。鼓励学生参加机械设计制造创新大赛和数控职业技能竞赛，以竞赛的标准培训参赛学生，使学生认识不足，自主寻找差距，能动学习。
3.加强工程软件应用能力培养
企业广泛使用工程软件数控加工零件，以典型企业使用的应用软件为教学工具，改革教学内容，培养学生的数控加工和编程综合能力。选用的软件有AUTOCAD、UG、VERICUT、VNUC、CAXA工艺图表等，用来进行三维设计、数控加工和仿真等。
4.企业化情景模拟
建立校企合作模式，除安排学生去企业参观、顶岗实习等形式外，对于学校中的实践环节按照企业情境和生产流程构建。
在数控加工与编程综合课程设计中，组成项目小组，组内按照现代企业岗位部门的设置，分为材料和生产准备、工艺编制、数控程序编制、机床操作加工、产品检验等角色，分别对应于企业内部的生产准备工、工艺员、编程员、数控机床工、检验工等工作岗位。在项目中引入企业先进的管理理念，比如，利用精益生产中的“看板管理”绘制进度流程图和阶段将要完成的工作目标，使团队成员对任务一目了然；加工中执行企业的“6S”现场管理标准；在课程设计和实训中使用的工艺文件按照企业的标准和规范编制。
5.成绩评定与考核
成绩评定以考核能力为主线，注重对工程职业能力、创新能力的考核。考核具体形式有课上回答、课堂讨论、课后作业、阶段大作业、期中考试、上机练习作业、期末考试、实训报告、实训过程、实训答辩、面试、实操、仿真操作等形式。考核地点有课内、课外、平时、期中、期末、实验、实训、工厂车间、课程设计、CAD/CAM机房等。考核人员由教师、企业教师共同组成。考核成绩向学生公开，同时展示作品和评语。
参考文献：
数控加工工艺论文篇8
“葫芦”制品具有极大的发展空间和潜力，代表中国民间传统文化销往世界各国，为传播中国文化起到了重要作用。“葫芦”从原始的一种盛器开始到现代的民间工艺品，对其加工的工艺在不断的创新和发展。当前国内外研究“葫芦”工艺理论的专业人员稀缺，每年发表的专业论文篇数少，至今正式出版的相关著作国内也仅有几部而已。绝大多数“葫芦”工艺品的从业者是以按部就班的传统方式从事工艺品制作，对经验的总结很难形成文字性的支持。高校、科研机构申请国家社会科学研究的立项中，关于“葫芦”手工艺制作的相关研究也没有展开。诸多的原因导致葫芦工艺方面的理论知识呈现出发展“单薄”的局面。传统方式制作存在的问题有：（1）样式是由制作师傅的技术及经验决定；（2）加工方法是以手工为主，完全取决于制作者的技术水平及经验积累；（3）效率低，制约了该工艺品的创新及发展。而创新、总结是“葫芦”制品发展的重心。本文以现代计算机辅助设计技术，数控加工技术为技术支撑，从外形设计、加工设备、加工刀具及加工工艺方法等方面优化处理，巧妙利用外形轮廓G73指令编写加工程序录入到机床系统里，进行对刀、程序校验、首件试切加工等作了详细阐述，对加工难点的突破提出了具体的方案。
2工艺品“葫芦”设计
针对传统加工方法存在的问题，从工人师傅自己的经验为主，到采用计算机辅助设计，突破了经验为主，该部分以突出现代设计理念，代替传统的工人经验，使结构更合理、美观、便携，如上、下的比例及各圆弧的半径连接需过渡流畅，葫底大小与葫腹的比例，中颈的大小与葫腹的比例，视觉比例等进行优化处理。
3工艺品“葫芦”的加工工艺分析及方法
分析图纸，加工对象的特点为：（1）直径大小相差很大，采用图形尺寸进行循环切削，空运行次数多，切削时间长，效率低；（2）刀具切削时，刀刃左右交替参与切削，传统的左偏刀、右偏刀无法满足连续切削，因此本相应预处理。
3.1分析零件图
结合加工表面的特点和数控设备的功能对零件进行数控加工工艺分析，为了减少装夹次数、换刀次数，提高生产效率，毛坯总长定为130mm，直径40mm。选用三爪卡盘夹紧工件，选定工件右端面中心为编程原点，通过程序校验，减少空刀运行时间，选择X41，Z105作为循环起始点，以确保加工效率。
3.2确定数控加工刀具及加工路线
为了减少刀具数量和装夹的次数，防止加工时刀具干涉影响切削面，针对要加工的材料是铝棒、木头等，这里用R1.5的专用圆弧车刀，可实现单把刀具完成全部加工及切断工作，不需要反身装夹和换刀，解决了传统加工因为刀具选择不合理，出现刀具干涉工件和换刀次数过多、反身装夹影响加工效率的现象.
4工艺方案及编程
4.1工艺方案
（1）粗加工分段切削，减少空刀行程，加工出近似形状。（2）连续切削粗加工，切出曲线形状。（3）精加工，加工出圆弧曲线。（4）抛光，用砂纸进行打磨。
4.2车削工艺编程
刀具选择，粗加工时可用割刀或者圆弧刃刀，精加工时用圆弧刃刀，抛光时要用砂纸打磨。按粗加工、精加工过程依次利用G73粗加工轮廓指令、G70精加工轮廓指令编写程序.
5加工难点及解决方案
（1）利用G73指令加工时，在程序中增加了一条单独的退刀程序，解决了G73自动退刀时，刀具对工件的干涉现象。编写加工程序，还要注意循环起始点的问题，如果起始点定不准，会出现刀具空运行，浪费时间，生产效率就会受影响，通过试验，循环起始点应该定在大于毛坯0.5~2mm之间。（2）对于既有递增又有递减的曲面图形，用轮廓循环指令G73编制数控加工程序，关键点是这里利用R1.5圆弧车刀，与刀具半径补偿指令G42的完美搭配，解决了加工中刀具干涉工件产生的过切现象。而且只用一把刀具可以加工全部曲面，不需要调头，不需要换刀，减少了换刀的次数，提高效率，解决了多次换刀、多次调头带来的尺寸精度、位置精度误差等问题。（3）由于加工越小的葫芦需要的路径要求也越高，走刀的总步数也要越多，参数U值的计算就尤为重要，走刀路径太多，浪费时间，降低生产效率。走刀路径太少，背吃刀量又太大，容易断刀。为了解决这一问题，提高精度和效率，通过多次试验总结，合理选择参数。（4）由于毛坯材料在最后需要增加一道抛光工序，这道工序，主轴转速2000r/min以上，用微细的纱布在工件上进行打磨抛光，必须要小心、谨慎，这也是整个工序中最费时、费工、最困难的问题，也是今后改进、创新的地方。
6首件试切
在零件加工中，由数控仿真软件进行加工。数控仿真软件程序验证通过后，就可以实际加工。数控车床是采用FANUC-Oi数控系统，把程序作部分更改，输入到机床存储中。使用刀具补正设置坐标系，利用试切法对刀，进行机床模拟仿真加工，没有错误就可以实现如图3所示的加工。通过上述设计、编程、加工后，完成零件加工全过程。
7结语
综上所述，“葫芦”制品是传统和现代民间美术中最活跃的艺术形式之一。本文的创新之处是突出了现代设计理念，比传统的加工效率高、结构更合理、外形更美观。国内的各种文化节和“葫芦”艺术研讨会后，形成文字性的文章也多是行业内部资料，数量少、质量低且对外不公开。中国“葫芦”工艺的理论研究和加工要本着总结实践，才能有更好的发展和提高。本文对工艺品“葫芦”的制作加工做了详细的阐述，对参数设置也做了相应的说明。但还存在一些不足之处，比如缺乏“葫芦”的后期美化、雕刻、漆艺、彩绘等工艺制作理论的研究，这是需要进一步研究的地方。
作者:马丽 单位:九州职业技术学院
参考文献:
数控加工工艺论文篇9
近年来，随着国民经济的不断发展，数控机床及技术在现代制造业中担任着越来越重要
的角色。高职高专作为培养数控加工技能型、应用性人才的基地，应积极主动地探讨如何使学生更有效地掌握数控加工这门技术，以致毕业时能满足企业的专业技能要求。文章将结合教学中的实际情况对如何更有效地促使学生掌握数控编程及工艺这门技术进行一下教学上的探讨。
2.教学目前状况
数控编程与工艺作为高职数控专业学生必须掌握的专业核心技能，为了让学生更透彻地理解编程和工艺两部分的内容，曾将编程与工艺分成了两门课程，即《数控加工工艺及刀具》和《数控编程与操作》，并把它们分别放在前后两个不同的学期来上，但通过两届的教学效果来看，发现学生在单独学工艺时从心里上不引起重视，从而学习兴趣提不上来；在后期的编程学习时又几乎完全忘了加工工艺这回事，只知道对G命令的学习。而一个合格的数控技术员及数控工艺员，他需要懂得从识图、到工艺编制、程序编写及零件加工的整个流程。
此外在教学实训中，由于普遍存在着教学设备不足，学生过多的现象，结果发现一学期下来，主要是学习积极性比较高，动手能力强的那部分学生在进行数控机床的实际操作，其它学生基本上处于一种围观的状态，因此，为了提高教学效果，必须对数控编程与工艺的教学内容及教学方法进行改革。
3.教学内容与方法的改革
通过数控编程与工艺的教学，必须让数控专业学生掌握数控车床、数控铣床、加工中心等机床的数控编程和加工工艺方面的知识，具有数控加工工艺设计和程序编制、调试能力，并能够熟练操作数控车床、数控铣床、加工中心来完成简单及中等复杂零件的加工。为此本文将从如下几个方面进行教学内容与方法的改革。
3.1课程体系的优化
将原先课程体系中第三学期上的《数控加工工艺及刀具》和第四学期上的《数控编程与操作》整合成一门课程为《数空机床编程与工艺》，并放在第三学期上，整合后的该课程总课时为72学时，周课时为6学时，其中理论授课课时为36学时，实训实践课时为36学时，这样首先从理论上保证了数控工艺知识与编程的有机结合。
3.2教学内容的优化
由于教学目标主要是为了让学生掌握数控车床、数控铣床、加工中心的工艺与编程及其操作，因此将整合后的课程在内容上分为四大块，其分别为加工与工艺的基本知识，数控车削加工工艺及编程、数控铣削加工工艺及编程、加工中心工艺及编程。教学的具体实施时按此四大块来进行。
加工与工艺的基本知识这一块的教学内容主要围绕着如何让学生更有效地了解数控机床的基本组成，熟悉数控面板上每一个键的作用，掌握数控加工工艺的基本知识并能在后期熟练应用的目标来设计。
数控车削、铣削、加工中心工艺及编程这三块的教学内容主要围绕着如何让学生根据零件图进行工艺设计及程序编制，并最终完成零件图的虚拟加工及实际加工的目标来设计。
3.3教学内容的实施
由于数控机床属于高成本教学设备，数控技术人才目前又处于紧需状态，即使是经济实力十分雄厚的学校也无法投入大量的资金成本去购买足够的数控机床来满足教学中学生一对一的操作需求，因此在实际教学中普遍存在着设备有限，而学生人数多的现状，为了解决此问题，在教学内容的实施过程中采用以学习小组为单位的教学方法，并理论与实训交叉进行。具体实施步骤如下：
3.3.1划分学习小组
在教学前认真了解各个学生的学习状态，根据取长补短，优劣结合的原则将学生划分为
若干小组，一般5人为一组，且每一组选一个学习成绩优秀者为学，为营造一个互相帮助与探讨的学习氛围作好准备。
3.3.2导入教学内容
遵循由简单到复杂的原则，每一块教学内容实施时都以单个教学零件图为载体进行切入，将需要掌握的工艺路线的设计，刀具及切削用量的选择、加工程序的编制融入其中。在教学过程中让学生带着问题去学习，以激发其学习的积极性。
具体方法为在每一次讲授新内容时，教师先引导学生完整地完成一个零件图从最初的图纸分析到工艺流程设计及程序编制的全过程。然后给学生另一个相似的零件图，让学生以学习小组为单位完成以上工作，在完成过程中，学需带领大家进行激烈的讨论，完成后每一组派学上讲台来展示本组讨论的最终工艺方案与程序，最终通过组与组之间的讨论与比较，及教师的指导得出最优的加工工艺方案与程序。
3.4教学内容的验证与评价
3.4.1教学内容的验证
在每一次完成以零件图为载体的理论教学后，需及时带领学生进入数控实训车间，以验证理论教学内容并检验教学效果。
由于学生刚进入数控车间时，处于一种好奇，探索的阶段，有一部分学生存在着想动手又怕出错把机床弄坏的心理，结果就干脆做了一个围观者，再者由于学生人数多，教师也不可能做到寸步不离的指导。为了解决这个问题，需将实训教学分成模拟加工和实际加工两部分来进行，先模拟后实操。只有当学生掌握了如何进行模拟加工，及模拟加工确认正确后，才开始进行下面的实际加工操作。
在进行上面两部分实践教学时，教师应充分发挥学习小组作用，即教师先将第一部分需要操作的内容演练给学生看，再让每一组的学操作，这时教师需在旁边进行认真仔细地指导，及时纠正其操作上的错误。当学掌握之后，便主要由他来指导本组其它学生的操作，此时教师只起一个辅助作用。
3.4.2教学结果的评价
在学习加工与工艺的基本知识这一块时，主要是让学生熟悉数控机床各部分组成，完成夹具的安装与找正，对刀等基本操作。在这一学习阶段学生主要是练习对这些基本操作的熟练程度，以彻底消除怕动手、不敢动手的心理。
在学习数控车削、铣削、加工中心工艺及编程这三大块时则需要让学生按图纸加工出实际零件出来，以增加学生的学习成就感。每次完成一个阶段实训教学任务后，各个学习小组需展示本组的作品，并发表自己对该任务的想法与见解，最后教师作最终的总结与评价，教师总结评价时应遵循多褒奖，少贬低的原则以激发学生下一轮的学习兴趣。
4.结束语
以上教学改革主要是在教学内容上将数控工艺与编程进行有机的结合，在教学实施上以学习小组为单位，将理论与实践教学交叉进行。教学目标是使每个学生能基本完成简单及中等复杂零件图纸的完整加工，并同时增强其互助精神与团队合作意识，从而最终满足企业数控编程工艺员及技术员的基本专业技能及综合素养的要求。
老师在实施以上教学改革时需注意三个方面：一是任务设计即零件图的选择要合理，最好使用经加工过的教学零件图，以切实达到激发学生学习兴趣和掌握所学知识的目的；二是在以小组为单位完成学习任务的过程中要强调相互合作意识，以增强学生的团队合作精神；三是在每一个教学任务实施完成后，要根据反馈出来的问题进一步优化下一轮教学任务的具休实施过程。
参考文献：
[1]黄晓华，罗平尔，徐立华.深化《数控加工工艺》课程改革，促进应用型人才培养[J].机械职业教育，2010（07）.
[2]徐如英.任务驱动教学法在数控车床编程教学中的应用[J].成才之路，2011（04）.
[3]周虹.深化《数控工艺与编程》课程的改革[J].机械职业教育，2008（04）.
[4]张德强.数控技术教学改革研究与实践[J].辽宁工学院学报（社会科学版），2006（04）.
数控加工工艺论文篇10
1 引言
数控技术及装备，是发展高新技术产业和尖端工业的基本技能技术和最基本的装备。随着我国由“制造大国”向“制造强国”的转型，数控加工中心在先进制造技术领域中得到了越来越广泛的应用，社会对高素质技术人才的需求也不断发生变化。了解先进制造技术的发展现状，掌握先进制造装备的编程、轨迹仿真和加工技术原理将成为工科院校毕业生所必备的专业知识。
2 数控加工中心实践教学现状
美国的高校一直以来都对实践教育给予了足够的重视，在全面开展系统化的理论课程同时，倡导开放型与实践性，让学生通过实践提高创新能力。国内高校也深刻地认识到人才市场需求的变化，加大投入购买了一些先进的加工中心设备。加工中心作为数控技术发展的终端，具备提高学生掌握更加复杂的数控加工工艺、加工能力和编程方法，进一步了解更先进的数控设备和制造技术发展趋势的优势。然而，加工中心在国内高校的实践教学中却未能起到其应有的作用，主要问题在于：（1）设备昂贵，维护成本高。现行的实践教学方式需要多台加工中心设备才能达到教学效果，而目前三轴的加工中心动辄百万以上，使的大部分教学单位无力承担。（2）人均占有设备数少。虽然国内很多高校都引进了加工中心，但大多未形成设备群，单一种类至多1-2台，对于每个班级至少20人进行实践教学则无法实现。（3）操作安全性差。加工中心操作复杂程度高，学生实际操作经验不足，出现误操作的可能性大，对于人身和设备都存在安全隐患。
这些问题使得加工中心在工程训练实践教学中受到限制，如何在工程训练实训中扩展加工中心的实践课程、利用现有资源突破加工中心教学课程的瓶颈，使学生了解更先进的数控设备和制造技术的发展趋势，掌握更加复杂的数控加工工艺、加工能力和编程方法，成为工科院校实践教学亟待解决的问题。
3 轨迹仿真在数控加工中心实践教学中的应用模式
加工中心实训的目的是使学生在机械类课程学习和数控加工实训的基础上，进一步锻炼学生的先进加工技能、机械加工中工艺规程制定、程序编制、切削工艺性、刀具种类等综合专业知识。本文拟充分利用工程训练中心现有的4套美国HASS加工中心数控系统和1台美国HASS三轴立式铣削加工中心（如图1所示），开展数控加工中心实践教学中手动编程、轨迹仿真、实操训练等教学模式探索。
加工中心数控实践教学以专业技术应用为主线，围绕这条主线设置课程、确定教学内容、形成教学体系组织教学。理论课程体系的教学，在密切结合专业实际需要和应用范围的前提下，使学生掌握必需、够用的理论知识；实践课程体系教学主要以基本技术和工艺技能熟练为重点，培养学生对先进技术的应用能力和素质，两者有机结合，共同围绕主线展开教学。
3.1 加工中心编程基础训练
编程讲解与实际操作相结合，在加工中心实际加工模块中编程的讲解是必须的，也是首先要做的。但同时这种实训中的编程讲解又与理论课中的编程讲解不一样，实训中的编程讲解针对实际使用的设备和系统，有很强的可操作性。利用现有的4套HASS加工中心数控系统和1台立式铣削加工中心，可使5组同学每组2-3人分别在HASS数控系统边学习边演示，使学生对所学知识有直观的验证，从而加强学生的理解和实际运用能力，使学生熟悉加工中心编程特点，掌握常用的编程G代码，熟悉加工中心的工作原理。
3.2 手动编程与加工轨迹仿真实践
设置具有典型工艺特征的零件作为数控轨迹编程对象，充分利用加工中心工序集中、自动换刀功能的特点，零件应具有钻、铣等多种加工工艺特征和粗、精加工等多种工艺过程。利用现有数控系统采用手工编程方法，实现零件的工艺规程的制定和数控轨迹编程。
采用数控系统自带的轨迹仿真模块对程序进行仿真，验证数控轨迹的正确性。这样既使学生综合锻炼了机械制造的基础知识，掌握了加工中心的技术特点，同时也避免了实际加工中因程序设置不当或操作不当而带来的危险。学生可在数控系统中多次对编制的程序进行修改、仿真，最终形成可行的加工轨迹。
3.3 数控轨迹加工验证实践
在加工中心编程基础训练和加工轨迹仿真训练的基础上，对于在仿真模块修改好的典型零件加工程序，可在指导教师审核后，在实际的加工中心中以石蜡或PVC为坯料，开展典型零件的样件加工，充分体现加工中心所独有的工序集中、高效率、高精度的加工过程，使学生理论联系实际，切实掌握机械制造技术。
在培养加工中心数控技术专业技能过程中，通过典型零件的设置，综合运用理论知识对零件的加工进行合理的工艺编排，并通过轨迹仿真对编程进行修定，最终通过样件的加工对理论知识进行验证。这种教学模式有利于学生实践能力与创新能力的培养，提高了教学效率和效益。
4 结论
本文以“编程技术――加工工艺制定――轨迹仿真――样件加工验证”的课程体系设计思路，优选典型的体现加工中心技术和机械制造工艺的零件，通过合理安排教学内容，探索加工中心在实践教学中的应用模式，使学生更好的了解先进制造技术的现状、特点，并初步掌握加工中心加工的基本技能。
（辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目“基于综合性工程素质培养的工程训练教学内容改革与实践”资助）
参考文献：
数控加工工艺论文篇11
《数控加工工艺与编程》课程是高职院校数控技术专业面向其核心职业岗位（CNC程序员和数控机床操作工）开设的专业核心课程，是一门实践性非常强，直接面向生产现场的实用型课程。但从近几年对数控技术专业毕业生的就业状况进行调查后显示，毕业生在CNC程序员岗位的适应能力非常差，用在学校所学的编程知识编制出来的加工程序到了企业不能用于实际加工。企业普遍反映，多数学校在本课程教学过程中，与企业实际工作过程脱离，培养出来的学生缺乏实际工作经验。因此，改革传统的课程教学模式，是提高本课程教学质量的唯一途径，也是数控技术专业课程体系改革和课程教学改革的突破口。
二、教学内容改革
课程改革要突出高职数控技术专业教育教学特点，以“校企合作、工学结合”为基础进行课程改革，以培养学生职业能力及职业素养为课程改革目标。自2010年起，我们着手对本课程进行改革，其基本做法是：
（一）与广州超远机电科技有限公司合作，开发生产该公司真实产品“GCY数控铣床装调维修仿真系统”，承接除数控系统外的零部件设计、制造、装配、调试与质量检测等项目，构建了以“校企合作、工学结合为基础，以职业能力形成过程构建课程体系，以6个学期项目（GCY系统零件测绘―GCY系统普通加工组零件制造―GCY系统数控加工组零件制造―GCY系统装配―GCY系统设备综合调试―毕业设计）贯穿职业技能培养过程”的人才培养模式。
（二）在进行本课程整体教学设计时，以CNC程序员及数控机床操作工两个国家职业技能标准并结合广州超远机电科技有限公司的企业生产要求来确定本课程的教学目标（能力、知识、素质），特别要注意的是：
1.项目设计时不能简单地将企业某个零件的生产加工作为本课程的某个教学项目，应该将这些零件的各个加工要素进行分类，综合提炼成典型的训练项目。这些训练项目要做到“先简单后复杂―先单一加工要素后综合加工要素”，要符合高职学生的认知规律。例如：与本课程对应的学期项目是“GCY系统数控加工组零件制造”，该系统要进行数控加工的零件有几十个，我们进行分析、论证后只提炼出8个训练项目融入课程教学。通过近2年的实践，完全能达到本课程的教学目标。
2.教学目标设计（不论是能力目标、知识目标还是素质目标）一定是可检测的。例如，在描述本课程的素质目标时，我们将企业6S现场管理的内容“整理（SEIRI）―整顿（SEITON）―清扫（SEISO）―清洁（SEIKETSU）―素养（SHITSUKE）―安全（SECURITY）”写入，并在项目教学过程中严格按照6S的要求进行检查、考核。
（三）按照“实际、实用、实践”的原则，妥善处理能力、知识、素质之间的关系，理论教学以数控加工工艺知识、编程知识的“必需、够用”为度；实践教学以项目为载体，着重加强职业能力和职业素养的培养；理论知识穿插于每个项目的知识准备过程中，让理论知识为职业能力的训练和职业素养的形成服务，实现理论―实践在项目教学过程中的有机结合。
（四）本课程与学期项目都是在第3学期进行，因此要处理好本课程与学期项目（GCY系统数控加工组零件制造）的关系。即本课程是以学习掌握数控加工工艺知识和编程知识、具备制订零件数控加工工艺文件、编制加工程序能力为教学重点，训练的是工艺及编程能力；而学期项目则是以操作数控机床、加工检测零件（生产企业真实零件）为重点，训练的是操作技能。教学顺序是本课程的学习在前，而学期项目是在学期的后4周完成的。
三、课堂教学方式改革
能力目标是通过学生在课堂上完成训练项目来达到的，不是听课“听”出来的，因此，采用“教、学、做”一体化的课堂教学模式是本课程教学改革是否成功的关键。由于高职院校的教学班一般有40―50人，如果所有训练项目都在车间进行实际操作，按1台机床/2人计算，至少要配套20―25台数控车床及20―25台数控铣床，这显然是不可能的，而项目化教学的主要特点就是要求每个学生进行实操并要得到可检测的结果，这就出现了矛盾。为解决这一问题，我们购买了一套数控仿真加工软件，结点数有56个，能同时满足56个同学进行学习、仿真加工。本课程设计的8个项目中有6个是仿真加工训练项目，安排在数控加工仿真机房完成，有2个综合训练项目，要在数控加工车间完成。当然，不同的教学项目、教学地点对教学方法设计也是不同的。
（一） 实操教学法
本课程设计中有两个综合训练项目（数车综合件编程加工、数铣综合件编程加工）是培养学生综合能力（工艺、编程、操作）的重要环节，各安排6节课在数控车间进行实操教学，其教学过程包括：教师下达实训任务（项目单）―学生进行工艺设计（教师只进行指导）―学生编制程序（教师只检查程序是否合理、能否加工）―学生操作机床、加工零件（教师作操作示范、指导）―学生检测零件（学生互检、评分，教师抽检）―学生撰写实训报告。
（二）仿真教学法
本课程设计中有六个仿真训练项目是培养学生工艺设计及数控编程能力的重要环节，我们充分利用多媒体教学特点进行同步教学，即：教师在机房主机进行操作，利用大屏幕投影进行演示，学生在子机（一人一机）上进行同步操作，每个项目完成后可以得到加工结果（仿真工件），并可以对仿真工件尺寸进行模拟检测。本课程的仿真项目均采用这种教学方式，深受学生欢迎，教学效果很好，完全可以训练学生的工艺设计能力及编程能力。
四、考试模式改革
本课程的考试模式改革主要由两个方面构成：一是过程考核，包括学习态度、上课考勤、项目完成情况等；二是结果考核，在期末采用上机实操（由于机床数量和考试时间限制，只做仿真加工）考试。总分为100分，两个部分各占50%。
五、课程教学改革的效果
通过本课程的教学改革实践，取得了明显的成果：一是充分体现了学生在教学过程中的“主体”地位，学生能设计出正确的工艺文件、编制出合理的加工程序、加工出真实（或仿真）零件，成就感十分强烈，学习积极性空前提高；二是通过两个综合项目的训练，基本上实现了零距离对接企业的数控机床操作工岗位；三是在课程结束后的考证中，100%的学生取得了数控机床操作工（中级工）资格，40%的学生还取得了高级工资格。
【参考文献】
数控加工工艺论文篇12
数控车加工的过程是自动完成的，它是由加工程序控制进行的。因此，在这个过程中对于加工程序就提出了很高的要求，需要加工程序具有相当高的的准确性和精确性与合理性，一点儿差错都不能出的情况下才能保证加工生产出合格的零件产品。因此，这就要求技术人员在进行数控加工程序的编写过程中，必须认真对待加工工艺。尤其是在典型零件的加工过程中，必须对程序设计流程、数控车加工过程中的切削用量以及刀具的选择和走刀的路线问题等因素，都需仔细对待。
1.数控车加工工艺的特点分析
在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量。在编程中，对一些工艺问题 如对刀点、加工路线等也需做一些处理。因此程序编制中的工艺分析是十分重要的。
数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的，因而有自己特点：①工序的内容复杂;②工步的安排更为详尽;③依靠程序完成所有工艺过程;④数控机械加工程序是数控机床的指令性文件;⑤数控机床受控于程序指令;⑥数控机械加工程序不仅包括零件的工艺过程，还包括了完成工艺过程所必需的工艺参数，如切削用量、进给路线、刀具尺寸编号以及机床的运动过程。⑦数控加工效率高，加工精度高，劳动强度低，对不同工件适应能力强。
2.数控车加工工艺应注意的问题分析
2.1合理选择切削用量
对于高效率的金属切削加工来说，被加工材料、切削工具、切削条件是三大要素。这些决定着加工时间、刀具寿命和加工质量，数控切割机。经济有效的加工方式必然是合理的选择了切削条件。切削条件的三要素：切削速度、进给量和切深直接引起刀具的损伤。伴随着切削速度的提高，刀尖温度会上升，会产生机械的、化学的、热的磨损。切削速度提高20%，刀具寿命会减少1/2。进给条件与刀具后面磨损关系在极小的范围内产生。但进给量大，切削温度上升，后面磨损大。它比切削速度对刀具的影响小。切深对刀具的影响虽然没有切削速度和进给量大，但在微小切深切削时，被切削材料产生硬化层，同样会影响刀具的寿命。
用户要根据被加工的材料、硬度、切削状态、材料种类、进给量、切深等选择使用的切削速度。最适合的加工条件的选定是在这些因素的基础上选定的。有规则的、稳定的磨损达到寿命才是理想的条件。然而，在实际作业中，刀具寿命的选择与刀具磨损、被加工尺寸变化、表面质量、切削噪声、加工热量等有关。在确定加工条件时，需要根据实际情况进行研究。对于不锈钢和耐热合金等难加工材料来说，可以采用冷却剂或选用刚性好的刀刃。
2.2 合理选择刀具
合理选择刀具，具体是指：第一，粗车时，要选强度高、耐用度好的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。 第二， 精车时，要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。 第三， 为减少换刀时间和方便对刀，应尽量采用机夹刀和机夹刀片。用户在选择切削用量以后，还需要挑选合适的刀具，只有保证选择的刀具无论是在强度、耐用度还是精确度等方面，都要具有高质量的前提下，我们才有可能做好数控车加工的工作。
2.3合理选择夹具
合理选择夹具，具体表现为：第一，尽量选用通用夹具装夹工件，避免采用专用夹具;第二，零件定位基准重合，以减少定位误差。所谓合理，就是要求夹具既要是通用的夹具，还要求零件定位的基准重合，这两点要求缺一不可。选择了合适的夹具，在进行数控车的加工工程中，技术人员才能因此节省工作的效率，提高工作效益。一般来说，选择合适的夹具对于数控车床的加工工艺的完成具有相当重要的作用。拥有好的工具了，才有可能保证高质量的工作成果。因此，在选择了合适的切削用量和刀具之后，还需要选择合适的夹具，这是保证数控车加工工艺正常运行的前提与基础。
2.4确定加工路线
加工路线是指数控机床加工过程中，刀具相对零件的运动轨迹和方向。确定加工路线就是要求：第一，应能保证加工精度和表面粗糙要求;第二，应尽量缩短加工路线，减少刀具空行程时间。在确定加工路线的过程中，首先我们要保证的便是数控车加工工艺时加工的精度和表面粗糙的要求，这样才能保证加工的质量，其次对于加工路线的缩短，以此来节约数控车加工运行的时间，这样刀具空运行的时间也会大大缩短，不仅有利于保护刀具的损坏，同样对于工作效率的提升，也是一种保障。
2.5加工路线与加工余量的联系
目前，在数控车床还未达到普及使用的条件下，一般应把毛坯上过多的余量，特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时，则需注意程序的灵活安排。因此，在数控车加工工艺的过程中，要加强加工路线与加工余量之间的联系。一般来说，数控车的加工工艺与普通的车床加工工艺基本类似，它是一次性完成的自动化操作。因而，对于工作的细节要求就格外仔细。无论是切削用量、刀具，还是夹具的选择，都要求必须合适。加工路线与加工余量的联系，有利于促进车床工艺的顺利进行。
3.结语
通过关于数控车加工工艺的分析与研究，我们了解到在具体的零件加工过程中，要仔细考虑数控车加工过程中的切削用量、程序设计流程、走刀的路线以及刀具的选择等问题，从而保证数控车的工艺规程制定的合理性，最终实现经济效益的提高。
参考文献：
[1]李建刚.数控车加工工艺常规分析[J].现代制造技术与装备，2008，03：44-45.
[2]顾金平.车床传统加工工艺在数控车加工中的实现与改进[J].湖南农机，2012，07：117-118+122.
[3]贾会会.浅谈变齿厚蜗杆的数控车加工技术[J].装备制造技术，2012，12：105-107.
[4]喻志勇，王雪飞，阳华.数控车加工工艺分析[J].科技广场，2009，07：234-235.
[5]苏昊. 数控车加工技术在塔机制造行业的应用分析[J].科技创新导报，2013，09：87.
数控加工工艺论文篇13
线外质量控制主要是针对产品设计和工艺设计过程。在工艺设计阶段，通过生产系统规划、加工机床选型、工装夹具设计及工艺参数优化，提高产品精度设计水平。数字化工艺设计借助制造过程偏差流仿真进行方案的动态调试，为复杂产品开发过程的线外质量控制提供了有效手段。
2.1基于制造过程偏差仿真的数字化工艺动态、调试
轿车车身、飞机机身等复杂产品通常由大量薄板成形零件装配而成，最终产品尺寸公差是零件公差、夹具公差以及装配顺序等工艺要素综合作用的结果。如何根据最终车身产品公差要求分配零件公差和夹具定位公差，是车身工艺设计的核心任务。由于柔性薄板装配偏差可以小于零件偏差，传统的基于刚性假设的误差累积理论不再有效。尽管国际上已出现了商业的偏差分析软件（如VSA， 3DCS等），但它们尚不能精确地模拟薄板装配过程中的柔性变形。现有的工艺设计方法主要依靠类比设计，再借助实物样车试制进行设计方案修正。如美国、日本和欧洲等汽车企业均采用样车试制过程，逐步修正初始工艺设计，以保证零件公差、夹具公差、零件连接方式、装配顺序等满足车身综合尺寸公差要求，一般需要制作50-70台样车，花费8-12个月的试制周期（1）。汽车发动机工艺设计也有类似的情况。尽管发动机零件刚性大，但由于要求达到微米级加工精度，也需要考虑零件装夹和切削变形引起的误差，零件加工工艺设计往往需要大量的现场试验与调试。
2.2复杂制造过程偏差流仿真方法
2.2.1单工位制造过程的偏差模拟
在每个零件加工或装配工位中，工艺系统综合刚度影响着各种误差源在零件尺寸上的“复映”过程。例如薄板结构装配经历装夹定位、焊枪闭合、点焊连接、释放回弹等工步，由于薄板零件刚度低，需要采用N-2-1定位模式进行装夹定位，N个定位点的实际接触点位置取决于夹具定位单元和零件偏差的统计状态。如何精确地模拟这种装配过程成为工艺优化的关键问题之一；又如，在发动机缸体镗削加工中，通过工件装夹过程及镗削过程模拟，规划装夹位置和夹紧力也是镗削工艺设计的关键。
2.2.2多工位加工过程偏差流数学描述
如前所述，对于汽车车身装配和发动机缸盖加工等多工位制造过程，在单工位制造过程偏差模型的基础上，建立多工位装配过程中工位间偏差的传递关系模型，可以定量地描述多源偏差的传递、累积甚至湮没规律，分析工艺参数对产品综合尺寸偏差的影响，为产品制造全过程偏差预测和系统性地工艺优化提供理论基础。
汽车车身多工位装配过程偏差流建模思路，基于现代控制理论，以车身偏差为状态变量V（s），零件偏差和定位偏差为控制变量，测量结果为输出变量Y（s），工位为时间参数，建立描述多工位偏差传递的状态空间方程，定量描述偏差的传递路径和传递率，通过计算状态变量和变量间的灵敏度，确定工艺参数的动态调试策略。
3面向线内质量控制的数据驱动的工艺过程控制方法
3.1数据驱动的多工位制造过程精度控制流程
统计过程控制借助控制图分析，确定工艺过程统计状态，对处于非受控状态的工艺过程，需要进一步分析故障源并进行工艺改进。传统的SPC方法重点在制造过程质量监控，而非制造过程误差源诊断，根据控制图很难解释制造过程中质量问题的原因（2）。为了建立车身尺寸偏差与故障源间的映射关系，可以通过主成分分析（Principal component analysis， PCA）和相关性分析，在大量繁杂测量数据中提取尺寸误差的主要变化特征，再与装配夹具的潜在故障模式相比较，实现车身产品装配偏差源的定位（3）。如果没有车身装配偏差流的定量描述，多工位间偏差的传递和累积关系仍然处于黑箱状态，单纯的主成分分析方法难以解决多工位制造过程中误差源的诊断问题；同时，如果仅依靠测量数据统计分析来推断产品的质量状态，客观上要求检测数据具有大样本特征，难以在样本检测条件下应用。
该方法通过当前数据统计特征与历史质量数据、产品结构知识相结合，将基于大样本检测数据的质量状态监测拓展到基于小样本数据检测的质量状态监测；通过设定产品总体尺寸波动方差的阈值，对大于该阈值的测点进行聚类分析，确定质量改进案例；以多工位制造过程中偏差的产生、传递、累积和湮没规律为基础，通过主成分分析法与工位间偏差传递关系相结合，将偏差源诊断从单工位内拓展到多工位间；通过质量改进案例的解决，使产品尺寸误差波动降低到设定阈值内，完成一个质量改进戴明循环。当降低尺寸波动方差阈值时，将产生新的质量改进案例，进入新的戴明循环（4）。随着尺寸波动方差阈值不断降低，产品制造精度不断得到改进。
3.2小样本检测条件下复杂产品制造质量精确评价
当用离线的三坐标测量机进行复杂产品质量检测时，一般每天定期抽检3件产品，相对于每天产品产量的样本总体，这是一个典型的小样本问题，采用传统的统计方法难以在短期内对样本总体水平给出准确估计。可将经验贝叶斯方法引入这种质量评价中，建立基于经验贝叶斯理论的制造质量动态评价方法，通过历史检测数据与当前检测样本的信息融合（5），以提高制造质量评价精度。
4结语
未来机械装备系统的结构和功能将愈加复杂，其服役能力及工作品质要求更趋极端化，需要探索复杂制造过程质量控制新原理新技术，突破现有制造技术的极限。汽车车身、汽车发动机等复杂产品的尺寸精度直接影响到产品的整体性能，精度控制是这些产品质量控制的核心问题。精度控制的数字化是采用模拟手段揭示复杂制造过程中偏差的传递规律，使质量控制和改进决策从基于经验的设计向基于科学的推理模式转变，从而变革产品制造工艺设计和过程控制方法。
参考文献
[1]林忠钦.汽车车身制造质量控制技术[M].北京：机械工业出版社，2005.
[2] 王国彪.国家自然科学基金委员会机械工程学科发展战略报告（2011-2020）[M].北京：科学出版社，2010.
