时间：2023-03-25 11:25:28
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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
一体化教学按照一定的程序进行，虽然学科和专业影响到操作细节，但总体而言，一体化教学存在一定的共性，具备通用的操作流程。吉林省林业技师学院根据实际教学情况，优化教学流程，具体如下：
1.1课前准备一体化教学的核心就是课前准备工作，直接影响到课程能否顺利开展，也直接影响到教学目标能否完成。首先，开课前一个月，编著教学执行标准，并上报校方领导，得到相关批准后实施。其次，根据实训场地、学生人数以及设备情况，确定适合学生发展的教学形式。最后，在开课前两周，制定相关的工具、材料需求计划，在开课前将教学所需的工具、材料准备完毕。同时，按照课程执行标准，开课前一周编制出实际教学方案。
1.2知识技能传授一体化教学知识技能传授，是以实践和理论结合为主。因此，在教学过程中，教学要始终贯穿“一体化”教学思维，遵循“讲练结合”的教学原则，根据实际课程特点，优化教学手段和教学方法，使得教学重点始终围绕技能强化和技巧形成。首先，组织教学。一体化教学是在教室进行的，但相对于传统教学而言，数控机床一体化教学的课堂空间更大，随机性更强。因此，在教学过程中，要遵循标准化教学，保持良好的教学环境和课堂纪律。如果教学过程不能顺利进行，教学目标也就不能顺利完成。其次，入门指导。可分成主课题与子课题，教师要根据课程标准量化教学方案，利用自身操作实践和教材知识引导学生获取知识，并在学生实践过程中附和操作要求，其内容主要包括讲解、复习、演示和操作等。再次，巡回指导。作为对课题示范讲解的巩固，也是学生联系实际是否正确的影响因素。只有目的明确且有针对性的检查和指导，才能逐步提升学生技术水准。一体化教学强调巡回指导的针对性，如学生的操作方法和操作知识以及操作安全等。最后，课程收束。此过程也被称为结束指导，是课程结束后，教师对学生的实践进行点评，并对学生出现的问题进行总结，强调问题的分析和反馈。由于数控机床操作是理论与实践相结合，因此在课程收束阶段，强调学生的操作问题和对知识的理解。采取一体化教学模式，能充分调动学生的积极性和确定学生学习目标，真正做到实践与理论结合，使得知识技能始终贯穿整个课堂教学。
1.3综合训练综合训练以典型工艺分析为主，并对关键部分进行演示。同时进行独立操作实验，激发学生自编工艺的能力，并及时反馈教学信息，学生在发现问题后，教师要做到及时点拨。一体化教学传授的每个环节都相辅相成，教师要根据课程的实际特点，合理优化教学环节，努力提升教学质量。
2结束语
一、数控加工工艺教学背景
随着数控加工技术迅速发展，企业对数控加工技能人才的知识和能力结构提出了更高、更新的要求，这无疑也对中职数控加工工艺教学提出了更高的水准。中职数控加工工艺课程教学的实践及其研究就是联系实际生产，通过教学设备和教学内容的整合，保证为专业服务的有效性；通过对教学方法的改革，提高学生的实际操作能力。数控加工工艺有效教学课是针对传统教学法造成教学有效性降低的实际问题提出来的。传统教学中数控加工工艺技术只是与一般专业课程一样进行教学，没有把数控加工工艺技术结合到相应的工程项目中，同时由于教学设备有限，课时少，没有一个很好的学习平台，导致最后的教学效果并不理想，很多学生到工作岗位之后都反映在学校学得太少、太浅、不会解决实际问题等。所以研究当前数控加工工艺课程有效教学模式，同时进行必要的改革是培养创新人才的需要。
数控加工工艺课研究的起点是我校本学科的教学状况。由于是具体的零件，有具体的参考工艺，学生产生极大的完成任务的热情，锻炼了解决问题的能力。再随后又是数控实习，结合生产任务，在老师指导下接触具体工作，通过实习能够熟练操作机床，掌握加工之前的调整方法，能够把工艺知识与机床加工联系起来，对今后的工作任务形成清晰的认识，产生获取知识的动力。接着是数控加工工艺的制定模块，以案例、综合案例为手段，详细讲解数控加工工艺的制定原则与思路，形成专业技能，具备编制一般零件加工工艺的能力。结合职业技能鉴定完成数控车削加工工艺与编程模块、数控铣削加工工艺与编程模块、加工中心加工工艺与编程模块、综合工艺分析模块的学习，达到相应各种的中级工水平，相关知识和技能要求以职业技能题库为教学任务目标，并与技能鉴定结合起来，学习的主动性提高。
二、课题研究的理论基础
课题研究的理论基础是生本教育理论和有效教学理念。
生本教育是郭思乐教授构建的教育理论，他认为学生有成长的本能，教师可以借助学生的生命自然，组织学生自主学习、合作学习。提出了一切为了学生的价值观，高度尊重学生的伦理观，全面依靠学生的行为观，以及先做后学、先学后教、以学定教的方法论。本课题是以此为指导思想对中职课堂教学的有效性开展研究的。有效教学是指教师在一段时间的教学后，学生所获得的具体的进步或发展，学生有无进步或发展是教学是否有效益的重要指标。有效教学是寻求教学有效果、有效率、有效益的活动。数控加工工艺有效教学课研究的价值在于理论构建中职数控加工工艺的课程体系，在教法上构建充分体现学生的有效教学模式，在实践上优化了课堂教学结构，调动了学生学习的积极性，提高了学生的专业能力、职业能力和学业成绩，同时为本专业其他课程教学改革提供了经验。
三、课题研究目的、目标
数控加工工艺是中等职业学校机械工程制造类专业主干课程，是以机电设备加工工艺知识为基础，融金属切削加工刀具知识、机床知识、工装夹具等知识为一体，与现代制造生产技术联系密切的一门实践性课程。通过对数控加工工艺有效教学的研究，加强数控加工工艺的教学，对于工程技术、机械制造专业技能人才的培养至关重要。整合教学设备和教学内容，激活课堂，提高学生的动手能力以及培养学生分析问题和解决问题的核心能力，以满足企业 和社会的要求。
数控加工工艺生本教学研究的目标是：第一，针对企业对数控加工人才的要求，构建我校数控加工工艺课程体系。第二，针对中职数控加工工艺教学所面临的问题，改革该课程的教学模式，改变学习评价体系第三，构建开放的网络学习平台，创新人才培养模式，切实提高学生的学习积极性和解决实际问题的能力。
四、课题研究过程与文本成果
按本课题设计要求开展研究，启动阶段（2010.9——2011.3）学习理论，申报课题；研究阶段（2011.3——2011.12）进行教材整合和教学方法改革实验；总结阶段（2011.12——2012.3）归纳，总结教学研究材料，包括在校刊、省级刊物发表的论文、获奖的教学设计、教学课件、试题、试题分析等，进行教学反思，撰写教学论文和结题报告。
课题研究论文《激发后进生的学习兴趣》和《浅谈数控加工刀具补偿功能》在《增职教研》上发表，《数控加工工艺有效教学实践与反思》在《广东职业与成人教育》上发表。
五、课题研究的结论
第一、整合教学内容，突出工作过程。《数控加工工艺》包括四大模块，第一模块是工艺、刀具、夹具等基础知识；第二模块是不同复杂程度的数控车削工艺；第三模块是数控铣、加工中心加工工艺；第四模块是特种加工部分。《数控加工工艺》教学内容整合就是改变原来的的知识体系，关注各部分的共同要素，重新安排学习内容的具有开发性的教学活动。学生学习《数控加工工艺》的过程本质上是实践知识构建的过程，因此，在《数控加工工艺》教学中，要抓住主干知识，以工作过程的顺序整合教学内容。例如，圆弧槽的编程与加工，以前是按照“读图、分析、制定方案、文件编制、实施评估、修改完善”等环节学习结束后，才让学生实际加工。整合《数控加工工艺》教学内容后是通过直接布置给学生圆弧槽的编程与加工的任务，让学生在做中学。
第二、突出主体作用，关注学生发展。有效教学是指教师在一段时间的教学后，学生所获得的具体的进步或发展，学生有无进步或发展是教学是否有效的重要指标。可见，有效教学是一个必须依靠学生的理论，它告诉我们在教学中要以学生为主体，充分调动学生的学习积极性。在《数控加工工艺》课程开展有效教学的研究与实践，就必须高度尊重学生，全面依靠学生，从学习主体的自身寻找提高有效性的能源。
首先，发挥学生学习的主体作用，就要把任务交给学生，让学生自主地、自觉地地学习。其次，对于比较复杂的知识，教师要创造条件，指导学生自主、合作学习。知识原理的验证，教师要学生完成。在教学过程中，教师要提醒学生要注意的事项，给出学生相关的指令及精度的要求，其它在应用数控机床进行机械零件加工时，如何结合机床特性和零件特点充分考虑加工工艺问题，并巧妙应用编程方法、技巧，优化数控加工的工艺和编程，让学生探索学习。
再次，教学和实训过程要突出学生的感受与实践，运用实际的案例将学生引入到情境教学中，让学生去体验并实践，然后由教师组织和引导学生进行分组讨论，研究问题的关键，提出各自的想法和见解，找出解决问题的方法和步骤，做出相应的决策，制定可行的计划和合理的实施方案，最后由教师给出的答案或实际生产中解决问题的真实方案进行检查和评价。
第三，创设教学情境，培养分析能力。教学情境是指教师在教学过程中创设的情感氛围，是通过语言表达、事物描述等手段，创设一种以学习为主体，分析和解决问题事件的真实性情境。在《数控加工工艺》教学中，教师既可以带领学生到实操场真实的情境中去感受操作加工工艺，也可以通过多媒体等手段创设虚拟的学习情境帮助学生体会、理解加工工艺知识。在情境教学中，教师要积极组织学生抓住关键问题，引导学生发现事物的内在联系，探究加工工艺的规律。
[论文摘要]数控机床的加工工艺与普通机床的加工艺虽有诸多相同之处，但也有许多不同之处。为此，分析了数控车削的加工工艺。
一、数控车削加工工艺的内容
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）工序、工步的设计；（五）加工轨迹的计算和优化；（六）数控车削加工程序的编写、校验与修改；（七）首件试加工与现场问题的处理；（八）编制数控加工工艺技术文件；总之，数控加工工艺内容较多，有些与普通机床加工相似。
二、数控车削加工工艺分析
工艺分析是数控车削加工的前期工艺准备工作。工艺制定得合理与否，对程序的编制、机床的加工效率和零件的加工精度都有重要影响。为了编制出一个合理的、实用的加工程序，要求编程者不仅要了解数控车床的工作原理、性能特点及结构。掌握编程语言及编程格式，还应熟练掌握工件加工工艺，确定合理的切削用量、正确地选用刀具和工件装夹方法。因此，应遵循一般的工艺原则并结合数控车床的特点，认真而详细地进行数控车削加工工艺分析。其主要内容有：根据图纸分析零件的加工要求及其合理性；确定工件在数控车床上的装夹方式；各表面的加工顺序、刀具的进给路线以及刀具、夹具和切削用量的选择等。
（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．尺寸标注方法分析
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。如果零件图上各方向的尺寸没有统一的设计基准，可考虑在不影响零件精度的前提下选择统一的工艺基准。计算转化各尺寸，以简化编程计算。
2．轮廓几何要素分析
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。因此在零件图分析时，要分析几何元素的给定条件是否充分。
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。其主要内容包括：分析精度及各项技术要求是否齐全、是否合理；分析本工序的数控车削加工精度能否达到图纸要求，若达不到，允许采取其他加工方式弥补时，应给后续工序留有余量；对图纸上有位置精度要求的表面，应保证在一次装夹下完成；对表面粗糙度要求较高的表面，应采用恒线速度切削（注意：在车削端面时，应限制主轴最高转速)。
（二）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。
（1）尖形车刀。以直线形切削刃为特征的车刀一般称为尖形车刀。其刀尖由直线性的主、副切削刃构成，如外圆偏刀、端面车刀等。这类车刀加工零件时，零件的轮廓形状主要由一个独立的刀尖或一条直线形主切削刃位移后得到。
（2）圆弧形车刀。除可车削内外圆表面外，特别适宜于车削各种光滑连接的成型面。其特征为：构成主切削刃的刀刃形状为一圆度误差或线轮廓误差很小的圆弧，该圆弧刃的每一点都是圆弧形车刀的刀尖，因此刀位点不在圆弧上，而在该圆弧的圆心上。
（3）成型车刀。即所加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。数控车削加工中，常用的成型车刀有小半径圆弧车刀、车槽刀和螺纹车刀等。为了减少换刀时间和方便对刀，便于实现机械加工的标准化。数控车削加工中，应尽量采用机夹可转位式车刀。
（三）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。
（四）划分工序及拟定加工顺序
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。
关键词：Pro/E数控加工基础；处理技术
Abstract: processing foundation treatment technology is the formation of parameter on the machining process and system in the process of cutter location file for processing, and related to the system of NC machining file binding, can control the machine instruction generation. Data processing technique in foundation treatment throughout the geometric model design, tool selection, processing parameter design, tool path design, data of machine tool products processing, Pro/E can generate data and information in association with a CNC machining, the tool can help processing personnel to handle design model in accordance with the scientific the tool, and the generation of ASCII cutter location data file, this paper mainly analyzes the processing technique based on the Pro/E CNC machining based.
Keywords: Pro/E CNC machining; processing technology
中图分类号：TP391173文献标识码：A文章编号：
1、引言
对于数控加工系统而言，加工基础处理技术直接影响着系统的性能，加工基础处理技术是对加工工艺的参数以及系统处理过程中形成的刀位文件进行处理，并与数控加工系统中相关的文件结合，生成能够控制机床的指令。数据加工基础处理技术贯穿于零件几何模型的设计、刀具的选择、加工参数的设计、刀具轨迹的设计、数据机床产品的加工过程中，从这一层面可以看出，数控加工基础处理技术是整个系统的关键环节，但是，由于一些客观因素的影响，处理基础并不能对所有的数控机床生成正确的文件，对于系统中没有的机床类型，只能生成一种缺省的文件，可以对文件进行直接的编辑，可以生成数控机床可以处理的指令，本文主要分析建立于Pro/E数控加工基础的处理技术。
2 、模具数控加工
Pro/E可以生成一种与数控机床加工相关的数据和信息，该种工具可以帮助加工人员按照科学的工具来处理设计模型，生成ASCII刀位数据文件，并将这些数据文件进行加工和处理即可变成正确的加工工序。Pro/E的工艺流程包括加工模型的建立、操作环境的设定、NC系列的定义、刀位数据文件的生成、NC代码的生成、数控机床的驱动。Pro/E的NC模块生成数据加工程序的流程则包括数控车削、电火花切割和数控铣削。
3、 数控加工基础的处理技术
数控加工基础的处理技术主要使用后处理器进行处理，后处理器是一种可以用于处理APT或者CAD系统的刀位数据文件的一种应用程序，刀位数据文件包含零件加工过程中的所有指令，后处理器可以将这种加工指令翻译为加工机床能够识别的数据信息。一般情况下，计算机辅助制造系统包括刀具路径文件生成以及机床数控代码指令生成两部分，使用CAD软件，就可以根据加工对象的特征、加工环境的要求、工艺设计的特点生成刀具路径文件，并从该种路径文件中提取出有关的加工信息，继而根据数控系统的特点来进行先关的分析、处理和判断，并生成数控机床可以识别的程序。
4、后处理程序的编制方式
后处理程序是数控软件的厂家根据控制系统的不同设置的专用处理软件，用户可以根据自己的实际情况来进行选购，目前，专用的处理程序很多，以APT专用后置处理程序为例，已经超过了上千种，但是在购买该种软件后，用户难以自己改变，因此，用户也可以根据自己的实际情况来自行编制后置的处理程序，编制方法包括以下几种：
4.1 高级语言编写方式
这种编写方式是一种常用的编制方式，但是要求较高，编制起来相对困难，编制的工作量也较大，后期的修改也较为困难，因此，必须一定数量有经验的软件制作人员方可完成。
4.2 厂家提供软件编制工具包
很多数控软件的厂家都会提供一个专用的软件编制工具包，工具包中有完整的语法规则，用户可以编制好针对数控机床的处理程序，这种程度编制的方式较为简单，程序格式也具有很好的灵活性。
4.3 厂家提供通用后置处理软件
很多数控软件厂家也会提供一种通用的后置处理软件，根据这种软件，用户变可以使用人机对话的方式，来分析问题和解决问题，并确定好具体的参数，这就形成了数控机床专用的处理软件。
随着数控技术的进步，各个厂家也相继推出了具备完善功能的控制器系统，这就对整个技术提出了更高的要求，为了使用控制器系统的发展，必须要不断提升现阶段下的处理技术，提高技术的通用性和开放性。这种后置的处理过程可以生成机床指令，就目前来看，Pro/E已经配备了很多世界知名厂商的处理文件，但是其系统仍然具有一定的有限性，为了保证数控机床可以处理相应的工艺文件，可以使用相关的方式来扩展处理功能。
4.4 配置文件的制作
关于配置文件的制作可以使用刀位数据文件，该种文件包含加工工艺参数、刀具运动轨迹等相关的数据信息，为了保证配置文件的信息可以使用不同机床的需求，必须要明确机床数控系统的实际要求，将这些要求作为文件存放，以便满足配置的需求。关于配置文件的制作，包括文件的命名、文件的制作等各个方面。关于文件的制作，包括三个阶段，即基本准备阶段、文件初始化阶段以及选配参数设置阶段。在配置文件时，必须要全面的了解数控系统和加工机床的相关信息，掌握与之有关的参数和资料，待以上工作完成后，便可以利用Pro/E软件来进行文件的制作。
参考文献：
[1]田普建; 曾珊琪; 丁毅.Pro/E环境下注塑模设计及数控加工[期刊论文].陕西第二届数控机床及自动化技术专家论坛论文集,2011,03(18)
数控机床
课程体系
论文摘要:本文根据当前社会需隶的数控人才所需的知识结构，对机械制造及自动化专业“金属切削机床与数控机庆.课程的教学内容进行了重组和优化，构建了理论教学为引导，实验教学为补充，实训教学为提高的“教学一体化”的人才培养模式，通过采用专职教师与兼职教师相结合，来改变师资队伍的结构.
1前言
数控技术是制造业实现自动化，柔性化、集成化生产的基础.数控技术的应用是提高制造业的产品质里和劳动生产率必不可少的重要手段;加人世贸组织后，中国正在逐步变成“世界制造中心”，为了增强竞争能力.中国制造业开始广泛使用先进的数控技术。这迫切需要既能利用计算机进行机械产品的辅助设计，又能应用数控技术进行制造的人才，作为培养具备机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才的机械设计制造及其自动化专业如何适应发展的需要，根据社会对数控技术人才的需求进行余属切削机床与数控机床课程的教学改革，这是我们必须要深入研究的问题。
z数控人才的需求和知识结构
当前社会需求的数控人才主要有三种类型:,>0蓝领层”数控技术人才:承担数控机床的具体操作及日常简单维护工作的技术工人，z>0灰领层’数控技术人才:承担数控编程的工艺员和数控机床维护、维修人员;3)“金领层，数控技术人才:具备井精通数控操作、数控工艺编程和数控机床维护维修所需要的绘合知识，积累了大量实际经验，知识面广。133229.COm这三种类型的数控人才所要求的知识结构也各不相同，“蓝领型.:以传统的机械制造技术为墓础，掌握“数控机床原理及应用基础’和“数控加工编程技术’，掌握"cad/cam’软件.‘灰领型编程工艺员，:应具有良好的数学基础，熟悉产品的三维设计，产品的加工工艺:“灰领型维修人员，:以机、电、光和液(气)控制技术为基础，掌握数控机床维护与维修的技术和技能。“金领型”:有较扎实的专业基础，较全面地掌握数控设备的相关原理与技术，具备数控设备研制与开发能力，掌握网络技术，有较高的外语水平。
3构建与社会需求相适应的宽口径课程体系
根据“金属切削机床与数控机床.在系列课程中的地位和作用，从社会需求出发，对教学内容进行了重组和优化。课程采取理论教学为引导，实验教学为补充，实训教学为提高的“教学一体化”模式.
(1)通用机床突出重点，贯彻少而精的原则
通用机床部分，我们重点讲授车床、铣床和滚齿机的传动原理，传动系统的分析和主要结构.磨床和其它类型通用机床部分通过布置思考题，让学生自学然后通过课堂讨论，使学生弄清磨床和其它类型通用机床与车床、铁床和滚齿机在结构上的主要差别，进而熟悉通用机房的工艺范围，为制订零件的加工工艺和机床的维护，维修和产品的开发奠定一定的基础。
(z)数控机床突出实践性
在数控机床理论教学中不过于强调系统性和完整性，重在其应用。简要地讲述数控机床的基本组成及其工作原理，介绍数控机床主传动系统、进给传动系统典型结构及附件，着重讲述数控加工工艺设计，cnc车床及其车削中心、cnc铰铁床及其加工中心，cnc线切割机床的手工编程技术及其操作，采用多煤体或录像进行教学，最大限度的展示生产一线的环境，将数控机床图片、所使用的刀具图片，机床附件、加工过程等展示给学生，将抽象的枯燥的概念和技术要领用形象生动的过程模拟来表现，使课堂教学更加生动和形象，便于学生理解和掌握所学的知识。
为了培养学生对数控设备的检修、调试、故隆分析能力和数控加工现场解决问题的能力，将数控机床的安装、调试、保养与维修作为一个专题来学习，借助大盘现实案例教学来阐述常见故障产生的原因及排除方法，或采用现场教学等灵活的方式进行。
(3)课程设计，加强综合性
课程设计是理论教学中重要的一个实践性环节，其目的是对所学知识的一个概括和应用，是对学生各个方面能力的一个综合评价，为了真正使同学们具备编制数控机床加工工艺规程的能力;具备选择工艺参数、编制数控机床加工程序的能力，具备操纵、调试和维护数控机床的能力，我们要求学生利用一周时间先进行程序编制工作，然后上机操作，亲自进行程序的输入，调试、运行，把课堂学习的知识在模书墩作软件上加以验证，使实际操作能力得到锻炼和提高。课程设计完成后要求每人上交一份总结报告，包含工艺过程分析(路线安排+程序原点+工装十切削用量)、数控程序清单及设计心得等内容。
(4)依托职业学校资源，加强实训教学
工科专业学生理应姓“工’，应面向工程，面向生产，面向经济建设实际，因此，所培养的人除了具备应有的专业知识外，还必须具备应有的实践能力包括必要的操作技能，既生产技能与实验技能，这是工科专业学生所必需的工程素质。而实践教学及基地建设往往对硬件设施和软件条件提出严格要求，受财力、人力等办学条件方面的限制，机械制造及自动化专业数控硬件设施和软件条件一般比高职数控专业相对要薄弱一些，我们充分利用职业学校资源进行实践教学.通过与安徽省蚌埠市机械高级技工学校合作，做到资源共享，开展实训教学。各训练项目按照相应的职业资格标准实施，通过考核评定成绩，实训教学结束时组织学生参与加劳动与社会保障部门组织的考核，取得相应的职业资格证书，同时取得相应的课程成绩和学分。
一、问题的提出
本人多年从事数控编程与操作课程的教学工作，在这个过程中了解到数控实践教学存在着若干问题：
1.学生人均实际操作时间相对较少
由于数控实习设备价位相对来说比较高， 一般职业院校购置数控设备的台套数有限，而学校在校的实习学生数量相对较大，因此不能保证学生的人均实践操作时间。[1]
2.学生实习的内容与生产实际严重脱节
与生产实际相脱节的原因有多个方面，首先，在数控机床的操作过程中，由于教学时间有限，指导教师多以指导学生的基本操作为主，而理论、实践技能训练的内容偏少，与实际生产衔接不够;其次，学生使用的毛坯材料和刀具与实际生产有差距。由于用于加工生产的毛坯原材料价格比较昂贵，加之学生多以练习为主，不进行实际工件的加工，大部分材料都是浪费，所以车间用于学生练习的毛坯一般是价格相对便宜。从另一个方面考虑，就是在实习过程中选择了比较好的材料，由于学生对加工工艺认识的相对缺乏，刀具必定会被频繁的打坏，而更换刀具的价格也是不菲的。
3.机械加工工艺知识面窄，给数控实践教学带来了极大的困难
学生数控知识面培养不够，并且经历实践操作环节很少，对设备安全和学生人身安全存在的危险问题考虑不到，也影响了数控实践教学的顺利进行。[2]
4.由于设备少、资金紧张等多方面原因，数控实践教学多以演示性和验证性实验为主，只注重对理论知识的验证和实际零件加工的演示，学生无需或很少动手，学习效果较差。
5.数控实践教学不能充分利用课堂时间
由于数控技术专业实践性强、职业能力要求高，要求教师既能从事理论教学又能承担实践教学，具有较强的动手能力和解决生产一线有关技术问题的能力，能在生产现场动手示范，指导学生掌握生产技能，因此担任这门课程的一般为“双师型”教师。但这样也存在着弊端，一个教师在数控机床前面指导的学生是有限的，不可能将整个班级的学生都拉到机床前面教学，所以就要分组进行，最多十个学生一组，这样势必就会有许多空余时间不能充分利用。
针对上述在数控实践教学中存在的问题，对高校数控实践教学的培养目标、组织实施方式和实践教学内容等教学环节进行改革，势在必行。本人认为应该从不同层次认识数控实践教学，从而在教学条件有限的情况下提高“数控编程与操作”课程的实践操作性。
二、问题的解决
1.揭掉“数控”的神秘面纱。
一般人提起数控总感觉数控很神秘，经过这几年的数控教学，我的认识是数控并不神秘，其实所谓的“数控”也就是机械加工，再进一步说就是无人值守的全自动的机械加工过程。因此既然是机械加工，所以学习数控最主要的是学习机械加工工艺，而工艺知识正是我们学生最缺乏的。因为机械工艺知识的获取不单单是靠教师对工艺知识的理论讲解，更重要的是在实际加工过程中积累工艺经验，只有在实际加工中经历了解决问题的过程，工艺知识才会有积累。
2.进行数控实践操作必须具有的知识基础。
实践教学一般包括实验、实习和实训，而数控实践教学实质是实习加实训。在进行数控实践操作之前学生必须完成一定程度的专业基础实习，专业基础实习主要是进行金工实习。通过金工实习，要求学生掌握常用机械加工方法以及车床、铣床、钻床、磨床的加工工艺特点，机械加工工艺方法和工艺参数选择。
学生在掌握了金工实习所要求的技能的基础上，再进行数控机床的实际操作，可以对比学习，相对来说就比较简单了，而且很多机械加工工艺的知识对数控加工也是通用的。
3.综合利用数控仿真软件完成数控实践教学
首先利用数控仿真软件在虚拟加工的软件环境中让每个学生得到充分的训练，然后在真实的生产设备上进行加工，这样既获得了较好的教学效果，而且也为学校节省了大量加工材料和刀具材料等不必要的浪费。[3]
4.重新设计数控实践教学的考核
对实践教学的考核，是实施实践教学体系过程中的重要环节。考试对于学生来说是一种压力，同时也是一种动力，只有通过考核，才能检验学生的掌握程度，对于数控的实践教学来说也是如此。学校考核数控实践教学的教学效果主要是考核学生对理论知识的掌握和职业技能的初步操作程度，在考核过程中应制定评分细则，全方位加以考评。但是由于时间和机床有限的原因，全方位考评在学校实施起来是比较困难的。社会的考核主要是让学生参加相应职业岗位技术等级考核。
对于数控实践教学来说，重点内容是让学生掌握数控机床的手动操作方法，对于自动加工，只要学生编写程序没有错误，只要按下 “循环启动”按键，让程序自动运行便可以了。而手动操作数控机床主要是建立工件坐标系的操作，也就是“对刀”操作。所以学校考核只要进行“对刀”手动操作的考试便可以了。如表1所示是本人从事数控实践操作过程中定制的数控手动操作的评分标准。
三、总结
总之，“数控编程与操作”课程在机械类专业职业教育中发挥着举足轻重的实践指导作用，我们的教学手段经过近几年的实践探索和教学改革不断趋于完善，但是在这个过程中不断有新的问题出现。我们只有在数控实践教学的过程中不断地发现问题，解决问题，才能使我们的数控实践教学在不断的探索中发挥强有力的就业导向作用，使学生真正学以致用。
关键词：数控铣；加工质量
中图分类号：G718文献标识码：B文章编号：1672-1578（2016）11-0380-02
1.数控铣削在现代加工中的重要性
数控铣床具有生产效率和加工自动化程度高，零件的加工精度和产品的质量稳定性好，能完成许多普通机床难以加工或根本无法加工的复杂型面加工，几乎不要专用的工装卡具，在减少次品，提高经济效益和大大减轻操作工人的劳动强度等方面具有一系列优点。随着制造业的迅速发展，大力发展以数控机床为先导的装备制造业已成为我国政府的一项产业政策，将对数仅能增加企业的效益，而且还有助于提高我国制造业的整体素质和加快建设制造强国的进程。
2.数控铣目前要解决的问题
2.1换刀次数及位置不合理。利用数控铣床进行批量生产、特别是大批量生产时，在保证加工质量的前提下，提高加工效率、确保加工过程的稳定性是获得良好经济效益的基础。数控铣削批量加工时，选择简便的换刀方式，是减少换刀辅助时间、减少机床磨损、降低加工成本的有效途径。改进换刀点设置是为达此目的进行的有效尝试之一。为此，在夹具选择、走刀路线安排、刀具排列位置和使用顺序等方面都要精细分析、优化设计，改进换刀点设置，减少运行成本，提高加工效率。
2.2编程技巧不强。程序的效率直接影响着机床的工作效率，所以优化编程质量是提高数控机床工作效率的一个重要方法。首先，熟悉机床的指令，充分开发机床的内部功能，寻找高效的编程和加工方法。其次，大力推广计算机编程，加强计算机切削模拟，提高程序的可靠性，从而减少或取消在数控铣床上调试程序的时间。再次，合理编程，尽量减少机床走空刀的情况。
2.3产品结构的因素。
（1）各类零件规格尺寸和结构相差悬殊，机床工具等工艺装备通用性不高。
（2）很多公司所面临的通常都是多品种、小批量、短生产周期的生产任务，因此要求工艺系统有较高的响应速度。
（3）产品零件结构复杂，加工难度大。
（4）薄壁、易产生加工变形。存在大量的薄壁、深腔结构，为典型的弱刚性结构。
（5）刀具及切削参数选用困难。由于刀具工业的发展赶不上新材料的开发和应用步伐，又缺少加工切削数据库的支持，如何合理选择刀具和科学选用加工参数成为工艺技术的一个难点。
3.提高数控铣床加工效率的措施
3.1合理选择切削用量。在切削加工中，切削用量的选择是否合理，直接影响着加工质量，加工成本和生产率。如果切削用量选择得当，便能充分发挥机床和刀具的功能，以取得生产的最大效益，倘若选择不当，会造成很大的浪费或导致生产事故，所以必须合理选取。
当实践证明，当切削速度提高10倍，进给速度提高20倍，远远超越传统切削""后，切削机理发生了根本变化。其结果是：单位功率金属切除率提高了30%～40%，切削力降低了30%，刀具切削寿命提高了70%，大幅度降低了留工件上切削热，切削振动几乎消失；切削加工发生了本质性飞跃。目前机床情况来看，要充分发挥先进刀具高速加工能力，需采用高速加工，增大单位时间材料被切除体积（材料切除率Q）。
选择合理切削用量同时，尽量选择密齿刀（刀具每英寸直径上刀齿数≥3），增加每齿进给量，提高生产率及刀具寿命。有关试验研究表明：当线速度为165m/min，每齿进给为0.04mm时，进给速度为341m/min，刀具寿命为30件。将切削速度提高到350m/min，每齿进给为0.18mm，进给速度则达到2785m/min，是原来加工效率817%，而刀具寿命增加到了117件。
3.2合理选择加工方式。加工方式可分为顺铣与逆铣两种。而加工中心机械传动系统和结构本身就有较高精度和刚度，相对运动面摩擦系数小，传动部件间隙小，运动惯量小，并有适当阻尼比，可以采用顺铣方式加工，以提高加工效率。此外，加工经验，顺铣比逆铣时刀具寿命要提高1倍多，采用不对称立铣方法，刀具寿命可提高2～3倍。
3.3选择合理加工路线。数控机床特别是轴以上加工中心，一般是一次装夹、多方位加工，都有刀库，可自动更换刀具，一次加工成形。确定正确简洁加工路线，是保证加工质量和提高效率基础。编程时确定加工路线原则主要有：应能保证零件加工精度和表面粗糙度要求；应尽量缩短加工路线，减少刀具空程移动时间；应使数值计算简单，程序段数量少，以减少编程工作量。如位置精度和尺寸公差要求高孔加工来说，孔直径小于～加工工艺路线为：钻中心孔、钻孔、扩孔、铰孔，而孔直径大于～加工工艺路线则为钻孔、扩孔、粗镗、孔精、镗孔。
此外，对加工工艺综合应用，减少工件安装次数，可有效缩短搬运和装夹时间。例如将五面五轴加工中心与立车复合构成万能加工中心，可实现一次装卡完成零件大部分（或全部）加工。
3.4合理选择装夹方式。鉴于数控加工时工序集中，对零件进行定位、夹紧设计以及夹具选用和设计等问题上要全面考虑。首先，应尽量采用组合夹具，通用夹具柔性差、定位精度相对较低，当产品批量比较大、加工精度要求高时可以设计专用夹具。其次，选择工装时应有利于刀具交换和测量，避免发生碰撞干涉。
4.数控铣削展望
随着数控铣床在制造业中广泛应用，数控铣床在现代加工中将扮演着越来越重要的角色，数控铣削加工的理论研究已比较成熟，但在铣削加工过程、高速铣削、精密铣削机床等方面我们国家仍然存在不足，和美、日、德等发达国家之间存在着较大的差距，由于数控铣床是一种相对高费用的加工手段，为了同时满足加工质量，提高加工效率，降低生产成本，还必须对数控铣床工艺参数进行优化。
控机床的发展产生重大的影响。在制造业中用好数控铣床提高数控铣床的利用率具有重要的现实意义，它不
参考文献：
[1]《数控加工技术》（北京理工大学出版社）
（温州职业技术学院，温州 325025）
摘要： RV减速器产品的关键零件是摆线轮，摆线轮零件加工一直是企业生产制造的难题，本文探讨了摆线轮零件加工工艺设计，通过此工艺来保证摆线轮零件的表面质量和加工精度要求。
关键词 ： 摆线轮；加工工艺；RV减速器
中图分类号：TH132.41 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）23-0062-03
基金项目：本文是温州市科技计划项目（项目编号：G20120011）“基于救援机器人的RV减速器研发”的阶段研究成果。
作者简介：郑红（1968-），女，江西南昌人，温州职业技术学院机械系副教授，研究方向为机械设计制造及自动化。
0 引言
近年来制造业转型升级、国家推出“机器换人”工程，把机器人、高端数控设备的应用推向了，但基于机器人的RV减速器一直是个技术难题，直接影响到机器人的工作性能指标。RV减速器是一款刚度最高、振动最低的机器人用减速器，能够提高机器人工作时的动态特性，减小传动回差，而且还具有体积小重量轻、结构紧凑、传动比范围大、承载能力大、运动精度高、传动效率高等优点。RV减速传动装置不仅在机器人中使用，在数控机床行业也广泛应用，例如：数控车床（NC）主轴分度驱动；加工中心（MC）坐标轴的驱动；工厂自动化（FA）领域、柔性制造单元；精密伺服机构等。
当下中国正处于从制造大国向制造强国转型发展中，工厂自动化生产线日益增多，机器人、数控机床的使用在企业日益普及，随着我国制造业的科技进步，对驱动机器人、数控设备的RV减速器工业化市场前景广阔，社会经济效益可观。
RV减速器产品在结构上由一级渐开线齿轮传动和一级摆线针轮行星传动串联构成，渐开线齿轮传动构成第一级传动，摆线齿轮行星传动构成第二级传动。第二级针摆传动中摆线轮与针齿壳的啮合传动，在结构上采用无针齿摆线内齿廓结构，即内齿廓不采用针齿滚动，而是直接使用摆线齿廓，这种结构对于摆线轮和针齿壳的零件加工精度、表面质量、硬度、强度、动平衡要求更高。为了提高RV减速器的承载能力并使机器工作时内部受力平衡，动力由齿轮轴输入后，由两个从动齿轮分别带动两根曲轴同步驱动摆线轮工作。RV减速器第二级传动就是由曲轴驱动摆线轮作行星运动，为了载荷平衡，一般用两个摆线轮，呈180度倒置安装，摆线轮与针齿壳相啮合产生减速运动，减速运动经曲轴拨动输出盘输出。
从RV减速器产品的结构剖切，可以发现RV减速器产品中最为关键的零件就是摆线轮与针齿壳，本文专题探讨摆线轮零件的加工工艺。摆线轮零件的材料是轴承钢GCr15，尺寸精度、形位公差达到5、6级的高精度；粗糙度数值要求低，达到Ra0.8或Ra0.4；摆线齿廓曲线要求修形精准，齿廓周节公差0.03mm，周节累积公差0.075mm；为保证摆线轮齿廓的强度、硬度要求，齿部淬火热处理，硬度为HRC60~64，摆线轮零件工作图如图1所示。
1 摆线轮零件加工工艺方案设计
为了有效控制RV减速器新产品的研发质量，笔者引入了源自日本的质量功能展开（Quality Function Deployment，以下简称QFD）原理及技术，通过实施QFD建立了RV减速器工艺设计、生产控制质量屋，对RV减速器新产品进行了面向对象需求的设计，归纳抽取出摆线轮工艺设计、生产控制阶段的关键特征要素。摆线轮工艺设计方案如表1所示。
2 摆线轮零件制造过程质量控制
摆线轮零件生产控制阶段的关键要素如表2所示，关键要素参数值见表3，关键要素参数表就是摆线轮生产控制质量屋。
综上研究，将表1、表2、表3整理成摆线轮零件加工工艺流水卡，详见表4。
通过RV减速器样机试制、摆线轮零件加工实践，笔者发现在摆线轮零件生产过程中，基于QFD的工艺设计、生产控制质量屋与零件加工工艺卡、工序卡同步控制零件加工质量，本文所探讨的摆线轮加工工艺节约原材料40％以上，节约工时50％，节能降耗10％，提高工效1倍，完全能够保证摆线轮零件的加工精度及表面质量要求。
参考文献：
[1]贺卫民.摆线齿轮计算及数控加工[J].山西机械，2003（9）：40-41.
[2]张敬东.摆线齿轮的数控加工[J].现代制造工程，2005（3）：49-50.
