张莉 张坤
安徽文达信息工程学院，安徽合肥 231200
摘要：本文简要介绍了数控加工与编程起源和发展，阐述了数控加工与编程实验实训项目对工程机械类学科专业大学生技能训练的重要性，以轴类加工为例，重点给出了实验实训报告撰写的基本要素和方法，并浅谈经验与体会，有着一定借鉴意义。
[关键词：数控加工；实验实训；综述
1.引言
随着高校新工科建设不断深入推进，数控加工与编程实验实训日益成为工程机械类学科专业大学生，不可或缺的新工科背景下实验训练技能项目之一。通过该项目训练使学生熟悉和掌握现代数控机床使用操作方法，学会简单零部件手工编程方法。该项目在实际教学过程中，是学生们难以掌握和容易出错的试验科目。同时，如何撰写实验综合报告，也是实训教学过程中的重点和难点。因此，如何在教会学生们掌握数控加工与编程方法基础上，撰写好实验实训综合报告，训练并培养学生严谨的工作学习态度，培养其工匠精神，本文浅析个人在教学过程中的几点体会你，仅供参考，以期抛转引玉。
2.名称界定
数控加工与编程（Numerical Control Machining ＆ Programming）是指根据预先编定好的程序在数控机床上进行零部件加工的一种工艺加工方法，其加工工艺与传统机床加工的工艺规程相比较，既与以往传统加工流程基本保持一致，又在此基础上有显著变化。它利用计算机数字信息控制零部件和机床刀具旋转移动的机械加工方法。它是解决零部件外形复杂多变，加工精度要求较高，同时又可满足高效化和自动化加工的目前最有效方法。
3.发展起源
数控加工，随着计算机信息技术发展而产生，尤其是源于数字技术的诞生结果。最初于20世纪40年代后期，航空工业的发展需要，由美国人最先提出。1952年美国麻省理工学院研制出三坐标数控铣床，随后数控铣床用于加工飞机零件。上个世纪60年代，数控系统和程序编制工作日益成熟和完善，数控机床已被用于各个工业部门，社会对数控技术及其加工技术人才的需求也日益多，随之普通高校和职业技术院校纷纷开设数控加工技术专业和相课程，以及配套的实验实训项目。
4.主要内容
4.1实验实训目的
（1）了解现代加工制造生产方式、生产技术和生产工艺；
（2）学会对加工工艺过程的分析能力，了解新工艺、新技术、新材料在现代制造业中的地位和应用；
（3）了解数控车床对零件加工的基本过程和常见的工艺知识，掌握数控车床的功能及其操作方法，掌握常用功能代码的作用及编程方法；
4.2实验实训要求
（1）掌握数控机床的基本结构与功能、熟悉机床的基本操作，相应的安全生产、机床的维护保养知识；
（2）了解常用轴类零件加工的过程，熟练操作数控车床，独立完成常用零件图纸的程序编写；
（3）掌握数控程序的调试及自动加工操作的方法和技巧；
（4）掌握典型零件的车削加工方法及原理，常用夹具、量具的使用，具有独立完成零件加工的能力；
4.3实验实训方法与步骤
以轴类零件加工为例，如图1-1所示。毛坯为?36的45＃钢，要求完成以下内容：
（1）制定数控车削加工工艺路线、工序卡、刀具卡；
（2）编写加工程序，并在GSK980TDb数控系统上加工出合格工件。
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图1-1轴类零件
4.3.1数控车削加工工艺的制定
（1）零件工艺性分析
工艺分析是数控车削编程前的一项重要准备工作。工艺制定是否合理对程序的编制、零件的加工精度和加工效率都有重要影响,因此,在编制加工程序前,应结合机床的特点,遵循工艺原则,详细制定零件加工工艺。
图1-1轴类零件由圆柱、圆锥、圆弧、螺纹等几何要素组成,工件材料为铸铁,工序加工内容较多。
（2）工序划分
根据该零件的结构特点,粗、精加工安排在一道工序加工完成，即一次装后完成零件的全部加工内容。
（3）加工顺序
按外圆粗加工→外圆精加工→切槽→螺纹加工→切断的顺序依次加工。
（4）确定加工工艺方案并选择刀具及切削用量，加工工序卡（见表1-1）
表1-1数控加工工序卡
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4.4.实验实训结果分析
任何数控加工实验实训过程中都会产生一定误差，对实验结果有一定影响。因此，我们必须分析误差产生原因，尽量减少误差。
通常数控加工误差（△数加），一般由系统误差和加工过程中人为产生的误差组成。主要由机床误差（△机）、定位误差（△定）、编程误差（△编）、对刀误差（△刀）等误差综合形成。其中：
（1）机床误差（△机）由数控机床整体系统误差、进给操纵系统误差等因素产生。
（2）定位误差（△定）由加工工件在夹具上定位和夹具在机床上定位时引起的。
（3）编程误差（△编）由圆整误差、逼近误差组成。圆整误差是在数据处理时候，将坐标值四舍五入圆整成整数脉冲当量值而引起的误差，逼近误差是在用直线段或圆弧段去逼近非圆曲线的过程中产生。
（4）对刀误差（△刀）是在确定刀具与工件的相对位置时产生。
5.总结与体会
数控编程与加工是机械类专业核心实操课程，也是一门实践性很强的教—学—做，理实一体化课程，尤其是在数控技术专业人才培养计划中占有举足轻重的地位。其中，加工零件的程序设计与编程能力是教学与实践环节中的关键内容。需要学生掌握数控机床功用、工艺过程和操作流程，并能进行一般零件图的工艺分析，包括零件尺寸标注的正确性、轮廓描述的完整性等。由于数控加工的复杂性，决定了熟练掌握数控加工技术，必须经过较长的时间实践训练。
参考文献
[1]姚映涵.数控车工编程加工工艺设计技巧[J].装备制造技术,2020(07):131-133.
[2]康琦文.典型零件数控加工工艺分析[J].机电信息,2020(05):65-67.