数控车床加工工艺

数控车床加工工艺（共12篇）

数控车床加工工艺 篇1

摘要：随着计算机技术与传感器技术的快速发展, 数控加工技术已经成为了机械加工现代化的重要基础和关键技术。然而数控车床加工工艺与传统车床的加工工艺有很大不同, 针对数控车床的特点, 采用适宜数控加工的加工工艺, 是获得理想加工效果的关键所在。本文结合数控加工与传统加工的不同之处, 分析了数控车床加工的具体加工工艺, 对从事数控加工编程设计的工程技术人员有一定指导作用。

关键词：数控加工,加工工艺,工序,刀具,切削量

数控机床诞生于20世纪50年代, 最早的数控机床是三坐标立式铣床, 可以进行连续空间曲面的加工。随着计算机技术与传感器技术的快速发展, 数控加工技术已经成为了机械加工现代化的重要基础和关键技术。广义的数控加工包括产品的计算机辅助设计 (CAD) 、计算机辅助工艺过程设计 (CAPP) 、计算机辅助加工 (CAM) 、虚拟加工 (VM) 和数控机床实际加工。数控加工可大幅度提高生产效率, 并且可以实现复杂零件的自动加工, 结合CAD、CAM等技术, 可使得机械加工的柔性自动化水平大幅度提高。我国的数控加工水平近年来发展迅速, 但是较国外先进水平还有很大差距, 数控加工工艺参数的选择缺乏规范性指导, 仍主要靠经验进行选择, 这在一定程度上制约了数控技术的发展。从加工控制的角度来讲, 加工方法与工艺参数的选择是数控加工技术的关键问题。因此, 采用合理的加工工艺是获得理想加工效果的关键所在。

1 数控车床加工工艺相对传统加工工艺的优势

数控加工工艺与传统加工工艺有很多不同, 最主要的区别在于定位基准和误差, 只有把握好这些不同, 才能保证加工质量。在数控加工中, 虽然定位基准与设计基准依然不能重合, 但是因为存在零位补偿, 使得测量基准和工序基准可以与设计基准保持一致, 使得编程大为简化, 避免了复杂尺寸链计算带来的误差。此外, 由于数控机床编程采用数字编程, 且伺服系统定位精度很高 (通常可达0.001mm以上) , 这样就使得产品加工的精度很高, 较容易保证形状位置公差。因此, 即使存在基准不重合不统一的问题, 对最终尺寸的影响也可以控制的比较小。

定位误差包括基准不重合误差和基准定位误差两个部分。对于基准定位误差, 在传统的加工工艺中, 主要由使用夹具进行批量生产时引入。但在数控加工中, 多次使用夹具的情况很少, 零件加工前需要对刀, 对刀针对被加工零件的表面直接进行, 而且加工过程中一般不需要多次装夹, 这样就大大减小了基准定位误差。

由以上分析可知, 在数控加工工艺中, 定位误差与基准不重合误差已不是影响最终加工精度的主要因素, 这是数控加工的优势之一。

2 数控车削加工工艺分析

进行数控车削加工前必须进行工艺准备工作。制定合理的加工工艺可以降低编程难度、提高加工精度和加工效率。这要求编程人员不仅熟悉编程格式, 更应该熟悉加工工艺, 从而确定合理的切削量、正确选用刀具等。

2.1 零件图加工工艺分析

零件图数控车削加工工艺分析包括标注尺寸分析、结构工艺性分析和技术与精度要求分析。

2.1.1 标注尺寸分析

用于数控加工的零件图纸尺寸标注方法与普通加工图纸尺寸标注方法不同, 应该是以统一基准来标注尺寸或者直接给出坐标尺寸, 这样标注可以使编程相对简单, 同时也有利于设计基准、工艺基准和编程基准的统一。如果图纸上没有按照统一基准标注, 则需要进行分析, 定义统一的工艺基准, 进行尺寸转化, 以便于编制程序。

2.1.2 结构工艺性分析

结构工艺性分析主要关注一下几点: (1) 编程时要对零件轮廓上的几何点进行定义, 因此在工艺分析时, 要分析几何元素的给定条件是否充分, 是否存在由于考虑不周导致的无法进行数字处理。 (2) 分析审查零件的结构是否合理, 零件的结构设计应该适应所使用的数控车床, 以尽量减少换刀次数和装夹次数, 以便于提高加工效率。

2.1.3 技术与精度要求分析

对零件的加工精度和技术要求进行分析, 是零件工艺性分析的最主要内容。因为只有在充分分析零件的加工精度要求和具体技术要求之后, 才能确定加工方法和装夹方式、刀具选择、切削用量等。具体应该分析: (1) 图纸上的精度及技术要求是否完整、是否合理; (2) 数控车削加工能否满足图纸要求, 如果不能满足要求应该留有切削余量, 留给下一道工序。 (3) 对于图纸上位置精度要求较高的表面, 应该在一次装夹中完成, 而对于表面粗糙度要求较高的表面, 应该恒线速度切割, 对于端面加工, 应该限制主轴最高转速。

2.2 选择夹具和刀具

数控车削加工应该尽量减少装夹次数, 力争一次装夹就可以加工出零件所有表面或者大部分表面。装夹定位时, 对于轴类零件, 通常以外圆柱面作为定位基准;而对于套类零件, 则应该以内孔作为定位基准。数控车床可选择的装夹工具有很多种, 如三爪卡盘、四爪卡盘、电动气动夹具以及其他专用夹具等, 需要根据零件外形和具体需要进行选择。

数控车床刀具的选择不仅仅影响加工效率, 更重要的是其直接影响着零件的加工精度。数控车床对刀具要求比传统车床对刀具的要求高, 一般要求刚性好、强度高、耐磨性好, 因此数控车床一般选用新型优质材料制造的质量好的数控车床专用刀具。

2.3 划分加工阶段和确定工序及加工顺序

数控车削加工通常将加工阶段分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。而为了保证加工质量, 在半精加工和精加工阶段应该纠正和消除粗加工阶段形成的加工误差。机床加工工序的划分通常有工序分散原则和工序集中原则。而数控车削加工工序划分一般应按照工序集中原则进行, 即将零件的加工集中在尽可能少的工序内完成, 每道工序完成较多的内容。这样可以一次装夹完成大部分表面的加工, 保证位置精度。

加工顺序的制定要遵循以下原则: (1) 先粗后精原则, 应该先粗车后精车, 逐步提高加工精度。 (2) 先近后远原则, 要先加工离对刀点近的部分, 再加工离对刀点远的部分, 这样可以减少刀具移动的距离, 提高加工效率。 (3) 内外交叉原则, 当零件既有内表面又有外表面时, 应该先将内外表面粗加工完成, 再精加工内外表面。 (4) 优先基面原则, 即应当优先加工用作精基准的表面。

2.4 切削用量选择

数控车削加工中的切削用量关系着机床与刀具配合的合理程度, 直接影响着零件的加工精度和表面粗糙度, 切削用量包括背吃刀量、主轴转速以及进给速度。好的切削用量要兼顾加工安全和零件质量以及生产效率, 一般切削用量应该遵循的原则是:粗车时, 在机床刚度允许的安全范围内, 应该选择尽可能大的吃刀量和较大的进给量, 以提高加工效率, 但是应该注意根据刀具的使用寿命的要求合理选用主轴转速。较大的背吃刀量可以减少走刀次数并且有利于断屑。精车时, 为了提高零件的加工质量, 获得较好的表面粗糙度, 应该选用较小的背吃刀量和进给量, 此时的主轴转速应该在查表或者经验决定的基础上由计算得出, 以保证零件表面粗糙度满足要求。

3 结束语

数控车床加工具有效率高、精度好、自动化程度高的特点。但是相对于传统机床而言, 又存在着编程复杂, 要求操作工人技术水平较高, 对刀具要求较高等问题。要想充分发挥数控车床高性能、高精度、高自动化的特点, 除了掌握熟练的编程技巧和数控车床的特点以外, 更重要的是结合具体的零件, 详细分析制定适合数控车床的加工工艺流程, 合理进行工序分配刀具选择等, 才能达到最优的加工效果和最大的生产效率。

参考文献

[1]吴长德.数控加工对传统加工工艺产生的变革[J].现代制造工程, 2006 (8) :第136-138页.[1]吴长德.数控加工对传统加工工艺产生的变革[J].现代制造工程, 2006 (8) :第136-138页.

[2]王瑞泉.数控加工工艺与传统加工工艺相结合[M].天津职业院校联合学报, 2007 (5) :第19-22页.[2]王瑞泉.数控加工工艺与传统加工工艺相结合[M].天津职业院校联合学报, 2007 (5) :第19-22页.

[3]李文贵.数控车削类刀具浅析[J].机械工艺师, 1993 (3) :第14-16+40页.[3]李文贵.数控车削类刀具浅析[J].机械工艺师, 1993 (3) :第14-16+40页.

数控车床加工工艺 篇2

关键词：数控车床 车削加工工艺 工艺分析

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。主要内容包括以下几个方面:

(一)选择确定零件的数控车削加工内容;(二)对零件图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。

但是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。设计不合理将直接导致零件的形位公差达不到要求，导致产生次品。

二、分析问题

数控车床的`使用者的操作水平较高,能够独立解决很多操作难题,但理论水平不是很高,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

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

(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

(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。

(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。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。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：

复杂零件的数控车床加工工艺研究 篇3

关键词：复杂零件；数控车床；加工；工艺；研究

中图分类号：TH162 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）33-0161-02

1 概 述

数控车床在复杂零件的加工中能够起到积极的作用，并且具有较为明显的优势，能够有效促进复杂零件的加工。复杂零件，在很多机械设备中占据关键地位，在对其进行施工的过程中，需要牢牢控制其精度，使用数控车床进行加工时现阶段施工的重要手段。对复杂零件的数控车床加工工艺进行有效控制，能够有效提升复杂零件的质量和实际使用水平。

2 复杂零件加工使用数控车床的必要性

2.1 数控车床的内涵

数控车床，是一种高精度、高效率的自动化机床。使用数控车床能够有效的进行机械产品的创造，数控车床具有较为广泛的加工工艺性能。使用数控车床能够对斜线圆柱、直线圆柱、圆弧和各种螺纹、蜗杆等复杂工件进行有效的加工，同时还具有圆弧插补、直线插补各种补偿功能，能够对复杂零件进行批量生产。

2.2 数控车床对复杂零件加工的重要意义

数控车床具有较为明显的优势：第一，数控车床自身的柔性程度较高。产品形状改变之后，制造大量的刀具和专用夹具的需求就会变小，这主要是因为在进行实际生产制造的过程中，只需要对产品的结构特征，对数控车床的程序进行有效的改变，就能够保证零件加工工作顺利完成，这对于有效提升产品的更新速度具有积极作用。第二，数控车床自身的精度较高。数控车床能够对自身的参数进行有效的控制和管理，从而在完成多道工序的时候，能够降低其误差，因为其不需要进行重复的定位工作。第三，数控车床能够有效提高生产效率。数控车床具有较好的刚性，这样能够有效加快复杂零件的生产效率，减少了加工的时间。

3 数控车床对复杂零件的加工

在对一些外形复杂的回转类零件进行加工的时候，使用数控车床能够起到良好的效果，需要注意的是，在使用数控车床的时候，需要对零件的加工顺序、加工道具以及夹位等方面进行综合考虑。而针对一些十分复杂的回转类零件，就需要使用数控车床才能够起到较好效果[1]。使用数控车床进行复杂零件的加工和制造是时，具体的零件图，如图1所示。

3.1 复杂零件的分析

上图所示的零件在进行设计、加工制造的过程中，需要使用到多项技术和设备。复杂零件较为繁复，包括了椭圆、抛物线等方面，同时该零件还对角度提出了更高的要求。这样就需要有良好的设备作为支撑。

3.2 复杂零件的工艺分析

在对该复杂零件进行施工的过程中，需要对其具体细节进行有效的分析，这样能够便于施工过程中控制具体的精度和准确度。使用数控车床对该零件进行加工的时候，需要使用到的工艺主要是以下方面：O0001；T0101； （外圆粗车刀，刀尖角为 15度）

M03 S2；

G71 U2 R0.2；

G71 P1 Q2 U1 W0 F100；

G6.3 X40 Z-47.21 A30 B20 Q30000；

G01 W-1.79

G02 X44 W-2R2；

X48 W-1；

W-14；

X54 W-1；

X52 W-1；

G00 X80 Z80 M05；

从上图所示的零件来看，该零件在进行加工的过程中，需要在两头进行加工，同时还需要保持精确的尺寸，这样就需要对装夹定位工作进行有效的控制，使用良好的台阶外圆作为分工界面，这样能够分成两道工序进行施工。根据装夹位的实际位置，选择合适的加工顺序，这样能够有效提升零件加工的效果[2]。

3.3 加工工艺的路线

在对复杂零件进行加工的时候，首先需要使用三爪自定心卡盘对毛坯面进行夹持，同时还需要对复杂零件的实际尺寸进行有效的控制，这样能够达到要求的尺寸。在此基础上，还需要对装夹进行有效的调节，将工件的Φ 70 mm 左端面进行定位，同时并使用三爪自定心卡盘进行相应的夹持工作，以达到需求的尺寸[3]。

3.4 加工程序的编制工作

复杂零件在使用数控车床进行加工的过程中，需要对数控车床的程序进行有效的编制，这主要是复杂零件的外部轮廓较为复杂，并且具有椭圆和抛物线的形状要求。在对加工程序进行有效的编制时，需要对零件加工的重点和难点进行控制，如果该零件使用同一把车刀进行加工，那么就需要对刀具的角度进行控制，刀具使用在编程中使用的效率较高，这样就需要做好编制工作。不同的系统使用的指令也不一样，因而使用的编制也不一样，需要根据实际情况进行有效的调整。

4 数控车床加工工艺的分析

数控车床在进行加工的时候，通常会涉及到较多的方面，一方面主要是复杂零件的图纸中包含的数据和尺寸需要满足编程的需求这就要求在对图纸进行设计的时候，保证数据的精确性。因而在对图纸中的数据进行标注时，需要使用同一个基准标注尺寸进行，同时需要注意的是，针对复杂零件的不同节点的坐标进行准确计算，定义好复杂零件轮廓的几何元素。另一方面，还需要对复杂零件各个部位的结构进行有效控制，需要保证其能和数控车床加工的特点进行有效的契合。数控车床在进行加工的过程中，针对复杂零件，使用统一性的尺寸和几何类型，这样能够对刀具规格进行有效的控制。数控车床的加工需要对基准定位进行有效的控制，这样能够对安装定位过程中产生的误差进行有效的控制，减少误差的存在。

4.1 数控车床加工工艺中路线的分析

数控车床在进行加工的过程中需要经历多个阶段，主要分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段以及光整加工阶段。粗加工阶段主要是对复杂零件的多数加工余量进行有效的切除，并且促进其有效接近相应的零件成品。半精加工阶段中想要使得复杂零件的表面达到一定的精度，这样能够做好相应的加工准备。精加工阶段能够使得数控车床达到图纸规定的质量要求。而在光整加工阶段，针对一些要求较高的表面，这样就需要做好相应的工作，能够有效提高复杂零件的精度。

4.2 夹具和刀具的分析

使用数控车床进行复杂零件的生产时，需要做好夹具和刀具的选择工作，尤其是针对单件小批量零件的生产时，优先选择通用的夹具、组合型的夹具能够起到良好的效果，而在进行成批的生产时，则需要使用专用夹具。在对夹具进行选择的时候，需要综合考虑到复杂零件的实际要求，这样对工件、机床坐标系的尺寸关系进行有效的协调。复合型的刀具、可转位刀具、陶瓷涂层刀具以及硬质合金刀具进行有效的选择，对于提高复杂零件的生产效果具有积极作用。需要注意的是，在对刀具进行选择的时候，需要对刀具的规格、精度和类型进行有效的控制。

4.3 切削用量的分析

对切削用量进行设计和分析的时候，需要对主轴转速、背吃刀量以及进给速度进行控制，这样能够对刀具耐用度产生较大的影响。其次进给量以及切削深度也会产生相应的影响，但是实际效果并不够十分明显。选择粗加工的切削用量时，首先需要考虑的是切削深度，其次就是进给量，最终才是切削速度，由此切削用量才能有效发挥相应的作用。复杂零件在进行实际加工的过程中，需要使用到良好的切削用量，因而对切削用量进行有效的控制就显得很有必要。需要注意的是，在对切削用量进行控制的时候，按照一定的顺序进行能够发挥积极作用。这主要是因为切削用量针对数控车床来说发挥着重要作用和意义，因而加强切削用量的控制效果十分必要，采用良好的顺序能够提高复杂零件的精确度。

5 结 语

在使用数控车床加工复杂零件的过程中，需要对其中的加工工艺进行有效的控制和分析，主要包括对加工工艺的路线、加工程序的编制工作、数控车床加工工艺中的路线、夹具和刀具以及切削用量进行有效的分析。使用数控车床进行复杂零件的加工能够有效提升工作效率，这对于有效提升复杂零件的精度具有积极作用。

参考文献：

[1] 李莹，吴成义.复杂零件在数控车床加工的工艺探讨[J].中国科技投资，

2013（A19）：158.

[2] 宋理敏，李俊川.复杂椭球部件的数控车削加工工艺研究[J].组合机床 与自动化加工技术，2013（4）：132-134.

数控车床车削加工工艺特点 篇4

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: (1) 选择并确定零件的数控车削加工内容; (2) 对零件图纸进行数控车削加工工艺分析; (3) 工具、夹具的选择和调整设计; (4) 切削用量选择; (5) 工序、工步的设计; (6) 加工轨迹的计算和优化; (7) 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。

2 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。

3 解决问题

3.1 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。

3.1.1 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。

3.1.2 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。

3.1.3 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。

3.2 工序、工步的设计

3.2.1 工序划分的原则

在数控车床上加工零件, 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。

3.2.2 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。

3.3 夹具和刀具的选择

3.3.1 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。

3.3.2 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。

3.4 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。

4 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。

摘要：数控车床的使用的目的旨在加工出合格的零件, 但是合格的零件的加工必须要依靠制定合理的加工工艺。本文针对当前数控车床使用者的工艺分析的不合理来进行对比, 讲述合理的工艺分析的顺序问题。

关键词：数控车床,车削加工工艺,工艺分析车削

参考文献

[1]《数控车削加工工艺性分析》.周鹏《.消费导刊·理论版》2009年第1期

数控加工工艺设计试题 篇5

1、对刀点既是程序的（ ），也是程序的（ ），为了提高零件的加工精度，对刀点应尽量选在零件的（ ）基准或工艺基准上。

2、切削用量三要素是指主轴转速、（ ）、（ ）。对于不同的加工方法，需要不同的（ ），并应编入程序单内。

3 、工件上用于定位的表面，是确定工件位置的依据，称为 （ ） 。

4 、切削用量中对切削温度影响最大的是 （ ） ，其次是 （ ） ，而 （ ） 影响最小。

5 、在数控铣床上加工整圆时，为避免工件表面产生刀痕，刀具从起始点沿圆弧表面的 进入，进行圆弧铣削加工；整圆加工完毕退刀时，顺着圆弧表面的 （ ） 退出。

二、判断题

1、数控机床适用于单品种，大批量的生产。（ ）

2、铣削时，工件之基准设定，宜先以大面为基准。（ ）

3、在工件上既有平面需要加工，又有孔需要加工时，可采用先加工孔，后加工平面的加工顺序。（ ）

4、装夹工件时应考虑夹紧力靠近主要支承点。（ ）

5、加工零件在数控编程时，首先应确定数控机床，然后分析加工零件的工艺特性。（ ）

6、为了保证工件达到图样所规定的精度和技术要求，夹具上的定位基准应与工件上设计基准、测量基准尽可能重合。（ ）

7、为了防止工件变形，夹紧部位要与支承对应，不能在工件悬空处夹紧。（ ）

8、刀位点是刀具上代表刀具在工件坐标系的一个点，对刀时，应使刀位点与对刀点重合。（ ）

9、机床的进给路线就是刀具的刀尖或刀具中心相对机床的运动轨迹和方向。（ ）

三、选择题

1、精细平面时，宜选用的加工条件为 。

A、较大切削速度与较大进给速度；B、较大切削速度与较小进给速度；

C、较小切削速度与较大进给速度；D、较小切削速度与较小进给速度。

2、铣削宽度为100mm之平面切除效率较高的铣刀为 。

A、面铣刀；B、槽铣刀；C、端铣刀；D、侧铣刀。

3、在铣削工件时，若铣刀的旋转方向与工件的进给方向相反称为 。

A、顺铣；B、逆铣；C、横铣；D、纵铣。

4 、能改善材料的加工性能的措施是

A 、增大刀具前角； B 、适当的热处理； C 、减小切削用量

5 、工件装夹后，在同一位置上进行钻孔、扩孔、铰孔等多次加工，通常选用 。

A 、固定； B 、快换； C 、可换

6 、工件在机床上或在夹具中装夹时，用来确定加工表面相对于刀具切削位置的面叫 。

A 、测量基准； B 、装配基准； C 、工艺基准； D 、定位基准

7 、铣削中主运动的线速度称为 。

A 、铣削速度； B 、每分钟进给量； C 、每转进给量

8 、在下列条件中， 是单件生产的工艺特征。

A 、广泛使用专用设备； B 、有详细的工艺文件；

C 、广泛采用夹具进行安装定位； D 、使用通用刀具和万能量具，

9 、在加工表面、刀具和切削用量中的切削速度和进给量都不变的情况下，所连续完成的那部分工艺过程称为 。

A 、工步； B 、工序； C 、工位； D 、进给

10、数控机床上有一个机械原点，该点到机床坐标零点在进给坐标轴方向上的距离可以在机床出厂时设定。该点称 。

A 、工件零点； B 、机床零点； C 、机床参考点

四、 问答题

1、数控加工工艺分析的目的是什么？包括哪些内容？

2、何谓对刀点？对刀点的选取对编程有何影响？

3、简述刀位点、换刀点和工件坐标原点。

4、确定夹力方向应遵循哪些原则？

5、说明什么是设计基准、工艺基准（分为装配基准、定位基准、测量基准和工序基准）？

答案：一、 填空题

1 、起点、终点、设计； 2 、进给速度、被吃刀量、进给速度 3 、定位基准 4 、切削速度、进给量、切削深度 5 、 切线方向、切线方向

二、判断题

1、 × 2 、√ 3 、× 4 、√ 5 、× 6 、√ 7 、√ 8 、√ 9 、×

三、选择题

1、 A 2 、 A 3 、 B 4 、 B 5 、 B 6 、 D 7 、 A 8 、 D 9 、 A 10 、 B

四、问答题

1 、答：在数控机床上加工零件，首先应根据零件图样进行工艺分析、处理，编制数控加工工艺，然后再能编制加工程序。整个加工过程是自动的。它包括的内容有机床的切削用量、工步的安排、进给路线、加工余量及刀具的尺寸和型号等。

2 、答：对刀点是指数控加工时，刀具相对工件运动的起点。这个起点也是编程时程序的起点。对刀点选取合理，便于数学处理和编程简单；在机床上容易找正；加工过程中便于检查及引起的加工误差小。

3 、答：刀位点是指确定刀具位置的基准点。带有多刀加工的数控机床，在加工过程中如需换刀，编程时还要设一个换刀点。换刀点是转换刀具位置的基准点。换刀点位置的确定应该不产生干涉。工件坐标系的原点也称为工件零点或编程零点，其位置由编程者设定，一般设在工件的设计、工艺基准处，便于尺寸计算。

4、答：（1）夹紧力作用方向不破坏工件定位的正确性。

（2）夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小。

（3）夹紧力方向应工件变形尽可能小。

5、答：（1）设计基准是指在零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准。

（2）工艺基准是指零件在加工和装配过程中所用的基准。按其用途不同，又分为装配基准、测量基准、定位基准和工序基准。

1）装配基准指装配时用以确定零件在部件和产品中位置的基准。

2）用以测量已加工表面尺寸及位置的基准称为测量基准。

3）加工时，使工件在机床或夹具占据正确位置所用的基准，称为定位基准。

4）工序基准是指在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状和位置精度的基准。

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谈数控加工的工艺制定 篇6

关键词：数控切削 加工工艺制定 选择分析

数控加工是指在数控机床上进行的切削加工。数控机床是一种高效率的自动化设备，其效率高于普通机床的2～3倍。要充分发挥数控机床的这一特点，必须熟练掌握其性能、特点、使用操作方法，正确地确定加工方案。对于不同零件、不同规模的加工，选择的方案是有所不同的。选择经济、合理的工艺方案，确定合理的切削工艺，是数控加工的关键。制定数控加工工艺时，应对以下各方面进行分析：

一、切削材料的选择

材料的选择与分析，决定切削加工中各工序的制定、热处理的安排、切削参数的选定以及加工质量的好坏等。材料选择应遵循的综合原则是：首先满足零件的使用性能要求，同时兼顾金属材料的工艺性和经济性。一般来说，对于形状复杂、尺寸精度要求高的零件，应选择塑性材料；承受负荷大的零件，应选择高强度材料；承受摩擦和磨损的零件，应选择高硬度、耐磨性材料；承受冲击负荷大的零件，应选择高韧性材料。在具体选择材料时，需要根据实际情况综合做出判断。

二、加工对象

（1）分析零件轮廓的几何条件。在数控切削加工中需要手工编程时，要计算每个节点坐标；在自动编程时，要对构成零件轮廓所有几何元素进行定义。分析零件图时应注意以下方面：零件图上是否有漏掉某尺寸，使其几何条件不充分，影响零件轮廓的构成；零件图上的图线位置是否模糊或尺寸标注不清，使编程无法下手；零件图上给定的几何条件是否不合理，造成数学处理困难。

（2）分析形状和位置精度的要求。零件图样上给定的形状和位置公差，是保证零件形位精度的重要依据。加工时，要按照其要求，确定零件的定位基准和测量基准，还可以根据数控机床的特殊需要进行一些技术性处理，以便有效地控制零件的形状和位置精度。

（3）分析尺寸精度要求。在该项分析过程中，还可以同时进行一些尺寸的换算，如增量尺寸与绝对尺寸及尺寸链计算等。例如，在利用数控车床车削零件时，常常对零件要求的尺寸取最大和最小极限尺寸的平均值，作为编程的尺寸依据，以保证尺寸要求。

（4）分析表面粗糙度要求。表面粗糙度是保证零件表面微观精度的重要要求，是零件后续配合使用精度的关键，也是合理选择数控机床、刀具及确定切削用量的依据。

（5）分析热处理要求。零件图样上给定的材料与热处理要求，是确定零件热处理工艺安排、选择切削刀具、数控机床型号、确定切削用量的重要依据。

三、工件的装夹方式与设计夹具

根据已确定的工件加工部位、定位基准和夹紧要求，选用或设计夹具。例如，在切削薄壁零件时，因薄壁零件壁薄、刚性差，装夹时易产生变形，为保证薄壁零件的切削加工精度，必须合理选用夹具。但是，通常情况下的夹具都不能满足加工要求。为此，在加工薄壁零件时，就应设计专用夹具。

四、加工方案

在数控机床加工过程中，由于加工对象复杂多样，特别是轮廓曲线的外形及位置千变万化，加上材料不同、批量不同等多方面因素的影响，对具体零件制定加工方案时，应该进行具体分析和区别对待，灵活处理。制定加工方案时，一般应遵循的原则是：先粗后精，先近后远，先内后外，程序段最少，走刀路线最短。

五、切削刀具

数控切削刀具的合理选择，直接关系到切削质量的好坏。俗话说“三分技术七分刀具”，就是这个道理。刀具选择时，必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点；必须有稳定的切削性能，能够承受较高的切削速度；必须能较稳定地断屑，能快速更换且能保证较高的换刀精度。

六、切削参数

数控切削编程时，必须确定每道工序的切削用量参数。选择切削用量时，一定要充分考虑影响切削的各种因素，如机床、工具、刀具及工件的刚性等。一般情况下，切削参数的分析主要是指以下方面：切削速度快慢直接影响切削效率；切削深度主要受机床刚度的制约，在机床刚度允许的情况下，切削深度应尽可能大；主轴转速要根据机床和刀具允许的切削速度来确定。

七、编写加工程序

编写数控加工程序时，首先要对编程原点进行分析；其次，选择走刀路线时，加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度。另外，应使数控程序具有良好的可读性、可修改性。

（作者单位：山东轻工业学院、济南市技师学院）

数控车床加工工艺路线的确定 篇7

在对加工工艺进行认真和仔细的分析后, 制定加工方案的一般原则为先粗后精, 先近后远, 先内后外, 程序段最少, 走刀路线最短。由于生产规模的差异, 对于同一零件的加工方案是有所不同的, 应根据具体条件, 选择经济、合理的工艺方案。

一、工序的划分

在数控机床上加工的零件, 一般按工序集中原则划分工序。划分方法如下。

1. 按安装次数划分工序。

以一次安装完成的那一部分工艺过程为一道工序。该方法一般适合加工内容不多的工件, 加工完毕就能达到待检状态。

2. 按所用刀具划分工序。

以同一把刀具完成的那一部分工艺过程为一道工序。这种方法适用于工件的待加工表面较多, 机床连续工作时间过长, 加工程序的编制和检查难度较大等情况。在专用数控机床和加工中心上常用这种方法。

3. 按粗、精加工划分工序。

考虑工件的加工精度要求、刚度和变形等因素来划分工序时, 可按粗、精加工分开的原则来划分工序, 即以粗加工中完成的那部分工艺过程为一道工序, 精加工中完成的那部分工艺过程为另一道工序。一般来说, 在一次安装中不允许将工件的某一表面粗精不分地加工至精度要求后再加工工件的其他表面。

4. 按加工部位划分工序。

以完成相同型面的那一部分工艺过程为一道工序。有些零件加工表面多而复杂, 构成零件轮廓的表面结构差异较大, 可按其结构特点 (如内型、外形、曲面或平面等) 划分成多道工序。综上所述, 在划分工序时, 一定要视零件的结构与工艺性、机床的功能、零件数控加工内容的多少、安装次数、生产组织等实际情况灵活掌握。

二、加工顺序的安排

加工顺序安排得合理与否, 将直接影响到零件的加工质量、生产率的高低和加工成本的多少。应遵循下列原则。

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, 即先进行内型内腔加工, 后进行外形加工。

3. 为了及时发现毛坯的内在缺陷, 精度要求较高的主要表面的粗加工一般应安排在次要表面粗加工之前;

大表面加工时, 因内应力和热变形对工件影响较大, 一般也需先加工。

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. 为了提高机床的使用效率, 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。

这里所说的普通工序是指常规的加工工序、热处理工序和检验等辅助工序。数控工序前后一般都穿插其他普通工序, 若衔接不好就容易产生矛盾。较好的解决办法是建立工序间的相互状态联系, 在工艺文件中做到互审会签。例如是否预留加工余量, 留多少、定位基准的要求、零件的热处理等, 这些问题都需要前后衔接, 统筹兼顾。

三、加工路线的确定

在数控加工中, 刀具 (严格说是刀位点) 相对于工件的运动轨迹和方向称为加工路线, 即刀具从对刀点开始运动起, 直至结束加工程序所经过的路径, 包括切削加工的路径及刀具引入、返回等非切削空行程。影响走刀路线的因素很多, 有工艺方法、工艺材料及其状态、加工精度及表面粗糙度要求、工件刚度、加工余量、刀具刚度、耐用度及状态、机床类型与性能等。加工路线的确定首先必须保证被加工零件的尺寸精度和表面质量, 其次考虑数值计算简单, 走刀路线尽量短, 效率较高, 等等。

四、车螺纹时轴向进给距离的分析

车螺纹时, 刀具沿螺纹方向的进给应与工件主轴旋转保持严格的速比关系。考虑到刀具从停止状态到达指定的进给速度或从指定的进给速度降至零, 驱动系统必有一个过渡过程, 沿轴向进给的加工路线长度, 除保证加工螺纹长度外, 还应增加R1 (2—5mm) 的刀具引入距离和R2 (1—2mm) 的刀具切出距离, 这样保证切削螺纹时, 在升速完成后使刀具接触工件, 刀具离开工件后再降速。

五、锥法切削路线车圆弧

为车圆弧的车锥法切削路线, 即先车一个圆锥, 再车圆弧。但要注意车锥时的起点和终点的确定, 若确定不好, 则可能损坏圆锥表面, 也可能将余量留得过大。

六、结语

理想的加工程序不仅应保证加工出符合图样的合格工件, 而且应使数控机床的功能得到合理的应用和充分的发挥。数控机床是一种高效率的自动化设备, 它的效率比普通机床高2—3倍, 所以, 要充分发挥数控机床的这一特点, 必须熟练掌握其性能、特点、使用操作方法, 同时还必须在编程之间正确地确定加工方案。

参考文献

[1]数控加工工艺及编程.上海交通大学出版社, 2006.

[2]数控加工基础教程.电子工业出版社, 2000.

[3]车工工艺学.中国劳动出版社, 2003.

数控车床加工工艺 篇8

1. 工艺研究的微观系统

机械工艺学研究的主要对象之一是机械加工工艺系统。普通机械加工工艺系统的组成:机床、夹具、道具与工件。 (图1)

数控加工工艺系统的组成:数控机床、夹具、刀具、工件与测量反馈系统。 (图2)

2. 现代机械制造的工艺组织

2.1 现代机械制造工艺的工序组成。

(1) 工序类型如图3所示

(2) 总体机加工工艺路线组成情况: (1) 全部有普通机床加工工序组成, (2) 普通机床加工工序和数控机床加工工序组成, (3) 全部有数控机床加工工序组成。

在现代机械制图工艺路线设计中数控加工工序一般都是穿插于零件加工的整个工艺过程中。而数控加工工艺路线设计仅是几道数控工艺过程的具体描述, 因而需要与其他机床加工工艺衔接好。

2.2 总体机加工工艺路线图的拟定。

总体机加工工艺路线图的拟定原则:基准现行;先粗后精;先主后次;先面后空。

3. 数控加工的工艺设计

数控加工的工艺设计主要包括一下几个方面的内容:选择适合在数控机床上加工的零件, 分析被加工的零件的图纸, 明确加工内容和技术要求, 确定零件的加工方案, 制定零件的加工工艺线路, 设计数控加工程序, 选择零件的定位基准、夹具和道具, 确定工步和切削用量, 并应根据数控加工的要求, 调整数控加工工序的内容和加工路线, 选择对刀点、换刀点, 确定所选用的刀具和刀具补偿值等;还要处理数控机床上部分工艺指令等。

3.1 选择适合的数控加工零件。

随着数控机床的快速发展, 数控机床在制造业的普及率不断提高, 但不是所有的零件都适合在数控机床上加工, 一般应该按适应程度将零件分为一下三类:

(1) 最适合类: (1) 形状复杂, 加工精度要求高的零件; (2) 具有复杂曲线或曲面轮廓的零件; (3) 具有难测量、难控制进给、难控制尺寸型腔的壳体或盒型的零件; (4) 必须在一次装夹中完成铣、镗或攻丝等多道工序的零件。对于此类零件应把数控加工作为首选方案。

(2) 较适应类: (1) 零件价值较高, 在通用机床上加工时容易受人为因素干扰而影响加工质量的零件; (2) 在通用击穿上加工时必须制造复杂专用工装的零件; (3) 需要多次更改设计后在能定型的零件; (4) 在通用机床上加工需要做长时间调整的零件; (5) 在通用机床上加工时, 生产率很低或工人体力劳动强度很大的零件。此类零件加工还要考虑生产效率和经济效益, 一般情况下把他们作为数控加工的主要对象。

(3) 步适应类: (1) 生产批量大的零件 (步排除个别工序采用数控机床加工) ; (2) 装夹困难或完全靠找正正定位来保证加工精度的零件; (3) 加工余量极步稳定而且数控机床上无在线检测系统可自动调整零件坐标位置的零件; (4) 必须用特定的工艺装备协调加工的零件。这类零件如果采用数控加工, 在生产力和经济效益方面一般无明显改善, 一般不用把此类零件作为数控加工的对象。

3.2 确定数控加工的内容。

在选择并决定某个零件进行数控加工后, 并非另加的所用工序都采用数控加工, 并非零件所有的加工工序都采用数控加工, 因此有必要对零件的加工进行仔细的分析, 弄清楚零件的结构形状、尺寸和技术要求, 选择那些最适合、最需要进行数控加工的特征和工序, 即确定零件的哪些表面需要进行数控加工, 需要哪些工序, 采用哪些类型机床和刀具。同时, 还要结合本单位的实际情况, 立足解决问题、攻克难关、提高生产效率和充分发挥数控加工的优势。此外, 选择数控加工的内容时, 还应综合考虑生产批量、生产周期、生产成本和工序间周转情况等。

3.3 数控加工工艺过程和工艺路线的拟定。

数控加工中的工艺问题的处理与普通加工基本相同, 但又有其特点, 因此在设计零件的数控加工工艺时, 既要遵循普通加工工艺的原则和方法, 又要考虑数控加工本身的特点和零件变成要求, 一般来说, 数控加工的工序要求比普通机床加工的内容要多, 数控加工的工部要求的更加详尽。数控加工工艺处理的内容主要又:零件的工艺性分析、工艺过程和工艺路线的确定、装夹方法的确定、刀具选择和切削用量的确定等。

(1) 数控工序的划分。工序的划分和走刀路线的确定直接关系刀数控机床的使用效率、加工精度、刀具数量和经济性等问题, 应尽量做到工序集中、工艺路线最短、机床的停顿时间和辅助时间最少, 要在一次装夹中尽可能完成所有工序的内容。

工序划分的原则为: (1) 先粗后精。 (2) 一次定位。 (3) 先面后孔。

(2) 数控工序内的工步划分。数控工序内的工步划分主要从加工精度和加工效率两发面考虑。再一个工序内长需要采用不同的刀具和切削用量, 对不同的表面进行加工。为了便于分析和描述较复杂的工序, 在工序内可细分工步。

工步划分的原则是: (1) 现粗后精:工步安排要总寻先粗后精的原则, 先进行取出两最大的粗加工, 在安排一些局部余量较大的半精加工, 最后精加工; (2) 先面后孔:对于既有铣面又有镗孔的零件, 可先铣面再镗孔, 可以提高孔的加工精度; (3) 减少换刀:在数控加工中, 应尽可能按刀具进入加工位置的顺序集中刀具, 即在不影响加工精度的前提下, 减少换刀次数, 减少空行程, 节省辅助时间, 在以道工步中尽可能使用同一把刀具完成所有可能进行的加工部位。

(3) 在数控机床上加工零件, 每刀工序中每道工步的走刀路线确定都十分重要, 应为他不仅与被加工零件的表面粗彩度有关, 而且与尺寸精度和位置精度以及加工效率都有关, 过长的走刀路线还会影响机床的寿命, 刀具的寿命等。走刀路线的选择, 既要考虑生产效率, 又要考虑到生产质量。其基本原则是在保证加工精度和表面粗糙度的前提下, 通过优化, 尽量缩短加工路线, 减少空行程时间, 提高生产率, 同时有利于数值计算, 减少程序段和程序工作量。

4. 结束语

数控车削加工工艺浅析 篇9

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:1) 选择并确定零件的数控车削加工内容;2) 对零件图纸进行数控车削加工工艺分析;3) 工具、夹具的选择和调整设计;4) 切削用量选择;5) 工序、工步的设计;6) 加工轨迹的计算和优化;7) 编制数控加工工艺技术文件。

观察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。

但是我分析了上述的顺序之后, 认为加工步骤可以调整。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。

2 分析原因

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。

3 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。需要做的工作只是将对零件的分析顺序稍做调整就可以。

我认为合理的工艺分析步骤应该是:1) 选择并确定零件的数控车削加工内容;2) 对零件图纸进行数控车削加工工艺分析;3) 工序、工步的设计;4) 工具、夹具的选择和调整设计;5) 切削用量选择;6) 加工轨迹的计算和优化;7) 编制数控加工工艺技术文件。

3.1 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。

3.2 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。

3.3 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。

3.4 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。

4 结论

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

[1]周鹏.数控车削加工工艺性分析.消费导刊:理论版, 2009 (1) .

数控车削加工工艺分析 篇10

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。

摘要：数控车削加工工艺是目前数控机床这种高效率设备必须重视的一个首要问题, 现代数控加工工艺是影响机床效率的关键所在, 与普通机床的加工工艺相比较存在着很多不同之处, 科学合理的加工工艺是本文探讨的主题, 改善工艺技术的不合理性, 加大对加工工艺的重视力度是未来的发展趋势, 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。

关键词：数控机床,加工工艺,分析

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.

[2]王宝雨, 张康生, 刘晋平, 等.斜轧球类件轧辊的数控车削加工及误差分析[J].北京科技大学学报, 2001, 02.

基于数控加工中车削工艺分析 篇11

当今数控机床的运用越来越广泛，这一技术的运用对于我们生活的影响也越来越大其中车削工艺在数控加工中的运用越来越广泛，也是数控加工中的核心技术之一，通过工作实践得出的体会做简单阐述下面笔者就当代数控加工中车削工艺的探析问题和大家进行讨论。

一、车削工艺的介绍

1、车削工艺的流程

数控车削工艺比较复杂，包括多个流程，主要有工艺分析，程序编制，装刀，装工件，粗加工，半精加工，对刀，精加工等等。而在这所有的步骤中，工艺分析是核心和前提。

2、车削工艺对当前经济的重要性

随着工业化的不断发展，工业制造业对机床的性能要求越来越高。对车床既有刚性要求又有柔性要求，机床的各方面性能要保持在一个适当的范围内。数控加工中的车削工艺能满足这一要求，它具有技术含量高，劳动强度低，自动化程度高，适用范围广等特点，这很好的符合了数控机床的发展要求，车削工艺的运用促进了工业的发展。

二、车削工艺的个流程分析

1、工艺分析

工艺分析是车削工艺的核心，是其他个阶段的前提。笔者认为这一阶段要做好如下几步。1，选择并确定零件的数控加工内容。2，对零件图纸进行数控加工工具分析。3，工序和步骤的选择。4，工具和夹具的选择。5，切工用料选择。6，加工轨迹的计算和优化。7，编制数控加工文件。特别的，对于零件图的分析是工艺分析的核心。在这一过程中，最好使用尺寸标注方法分析。分析加工要求的合理性，从而选择工艺基准。

2、工序设计

对于工序设计这一程序来说，一定要遵守两大原则。第一个原则是保持精度原则，第二个原则是提高生产效率原则。保持精度原则表现为，为了防止热变形和力变形对零件加工的影响，通常要求将粗加工和精加工分开进行。提高生产效率原则表现为，为了减少换刀次数，节约换刀时间，通常要求在加工过程中必须把一把刀的程序完全完成后，才换另一把刀进行工加工，相当于一条龙的生产模式，有利于提高生产效率。在遵守这两个原则的基础上，进行工艺选择。工艺选择要遵守先粗后精，内外交叉，先近后远，基面先行。先粗后精就是按照粗車半精车精车的顺序逐步进行加工。先近后远就是离刀点近的先加工，离刀点远的后加工，这样有利于节约加工时间，节省加工距离。以便提高加工效率。内外交叉与先粗后精这一原则是相通的，主要做法是当一个零件的内外都需要加工时，首先把内外部分的粗加工进行完后，在进行内外部分的精加工。基面先行是指定位精基准的表面要先加工出来，因为这一过程影响装夹误差的大小。

3、工具的选择

工具选择主要是刀类工具和夹类工具的选择。由于在加工过程中，要尽量减少装夹次数，提高工作效率，所以对于夹类工具的选择要根据不同的零件选择不同的夹具，对于轴类零件，以零件的外圆柱面作为定位基准，对于套类零件，以内孔定位为基准。根据不同的情况选择适合情况的专用夹具。对于刀具的选择，要选择使用寿命比较长的刀具。刀具的使用寿命与两个因素相关，首先是刀具材料，其次是刀具的直径大小。刀具的直径越大，使用寿命越长，所以在生产中，一般根据零部件的要求，尽可能选择直径最大的刀具。

4、刀切用量的选择

刀切用量一定要根据数控机床的使用说明来进行，同时也要结合刀具的使用情况和实际情况来选择。在粗车的时候，现在较大的背吃刀量，在精车的时候，选择较小的背吃刀量，同时提高加工效率。

5、特殊零件的处理

传统的车床所能切出的螺纹是很有限的，但是数控车床的应用范围比较广，这就让数控车床中的车削的加工传统车床不能加工的零件。对于比较特殊的零件，像螺面有分布的孔系，曲面的盘类零件。这就需要采用数控机床技术，实现工序的集中处理，保证加工的稳定性和效率性。

6、加工进给路线的确定

进给路线是刀具在整个加工工序中相对于工件的运动轨迹，它不但包括了工步的内容，而且能反应出工步的顺序。从切割的第二刀开始就要注意防止走刀到终点的切度过深。

三、对于当前数控刀削的建议

1、加大人才的投入

数控机床相比于传统机床来说，技术含量更高，对于工作人员的技术要求也更高。单就工艺分析和工序设计上来讲，就需要工作人员具有很高的专业素质。但是我国的数控机床起步比较晚，人才不能满足需求。原有的老职工对于数控机床的技术肯本掌握不全面，同时这一行业也是不断发展的，需要工作人员具有与时俱进的素养。这就要求工作单位对工作人员要不断的加工再培训以满足工作需要。

2、加大规范性要求

数控机床的刀削操作，很多都需要严格的按照说明说来进行。同时是车间作业的一种，如果操作不甚，可能带来很不堪的后果，可能导致员工的残疾或更严重的后果。所以对于操作的规范性需要特别强调并予以规范。

3、对于效率的提升建议

提高效率为企业节约时间和金钱，是工作的核心。但是在工作的过程中，如果决策不当，作出错误的决策，就可能加大企业的生产成本。所以对于新招录的员工，要让员工与实践生产相结合，对于某些常出现的问题的解决办法要熟悉。

结束语

数控机床的车削工艺在我国的发展比较晚，当前还处于不太发达的阶段，这需要全行业的人共同努力。同时促进数控机床车削工艺发展最大的因素就是技术因素，尤其要重视人才培养和个阶段的技术管理。数控机床车削工艺的发展给工业带来了很大的变化，笔者相信，该行业的发展会越来越好。

数控车削加工工艺分析 篇12

现阶段伴随着高科技的不断发展以及创新,我国的加工制造业也有了非常快速的发展。特别是在数控加工行业,数控加工机床中的各项加工技术都有了非常好的发展。现阶段我国的数控加工已经非常好的将加工理论以及加工实践有机的结合在了一起,我国的机械加工领域已经将现在使用的数控车床进行了有效的改进,这样就使我国的数控机床在世界范围内处在了一种领先的地位。在数控加工过程中,加工工艺的改进是保障数控加工顺利完成的重要途径。在数控加工车削加工过程中,我们要精确的分析加工过程中的各种数据参数,分析切削用量,选择正确的加工零件,设计相应的加工工序同时优化加工过程。对于车削过程中的加工轨迹以及相应的图纸工艺分析要进行详细的分析以及阐述。同时对于在车削过程中使用的刀具,使用的夹具都要有明确的选择。在编制加工工艺的过程中要认真分析。在数控加工过程中,加工工艺的正确制定以及改进是非常重要的。我国使用数控车床进行切削加工的主要目的就是要加工出合格的产品,但是质量过关的产品需要有科学合理的加工工艺作为技术支持。文章主要是针对这方面的问题进行阐述。

2 数控车削加工过程中出现的一些问题

关于数控车削加工过程中出现的一些问题的阐述以及分析,文章主要从三个方面进行论述。第一个方面是数控车削加工过程中的加工工艺问题。第二个方面是数控车削加工中加工工艺问题的具体分析内容。第三个方面是数控车削加工中加工工艺问题的处理方法。下面进行详细的分析以及论述。

2.1 数控车削加工过程中的加工工艺问题

在数控车削加工过程中,最主要的加工工艺包括了八个过程。第一个是加工工艺的分析;第二个是加工程序的编程;第三个是加工过程中的装刀;第四个是加工过程中使用的装刀件;第五个是加工过程中的对刀;第六个是粗加工工艺;第七个是半精加工工艺;第八个是精加工工艺。上述八个加工过程就是数控车床的加工工艺流程,能够保障加工过程顺利开展。数控加工工艺是加工过程中使用的方法以及相应的加工技术的综合。主要的内容为,对零件图进行相关数控加工的工艺分析;确定加工过程中的加工内容;对加工使用的刀具以及夹刀的方式进行正确选择;加工过程中的切削用量的掌控;对加工先后顺序的编排;加工轨迹的进一步优化以及相关加工数控编程的输入。上述的内容就是数控切削加工过程中的主要内容,经过详细的分析可以看出,上述的内容存在相应的不足之处。数控切削加工最主要的一个环节就是加工工艺的编排设计。但是在整个加工内容中,较为靠前,加工工艺的编排直接会导致整个加工过程的零件质量是否达标。一旦加工工艺设计不合理就会导致整个加工过程出现次品,影响加工的最终质量。

2.2 数控车削加工中加工工艺问题的具体分析内容

数控切削加工的实际操作者有很高的操作水平,在加工过程中会单独的处理很多的问题,但是由于很多的操作者并没有娴熟的理论水平,这样就导致了在加工过程中对切削加工工艺没有足够的了解。这是在数控加工过程中造成加工工艺出现问题的主要原因。同时加工工艺的先后顺序的设计不合理也会造成加工工艺出现问题。

2.3 数控车削加工中加工工艺问题的处理方法

根据切削工艺经验,文章认为数控切削过程中,最后的步骤应用是加工工艺的编排以及设计。关于数控车削加工中加工工艺问题的处理方法的阐述以及分析,文章主要从四个方面进行论述。第一个方面是对加工工艺编制过程中零件图的分析改进。第二个方面是对加工工艺编制过程中工序以及工步的分析改进。第三个方面是对加工工艺编制过程中加工刀具以及夹具的分析改进。第四个方面是对加工工艺编制过程中切削用量的分析改进。下面进行详细的论述以及分析。

2.3.1 对加工工艺编制过程中零件图的分析改进

在加工过程中,对加工图纸的详细分析是非常重要的,零件图的具体分析能够有效的处理加工过程中的切削定额问题,具体分析的内容主要有加工零件的具体尺寸和其标注方式,对于加工零件的具体轮廓要求也要给予详细的分析。零件的加工精度以及相应的具体要求,都要参照图纸进行详细的分析,只有通过详细的阅读图纸才能够科学准确的进行加工工艺的编排和整理。同时要正确的选择加工基准,对加工过程中的节点以及坐标点需要进行详细的计算,对于图纸中要求的加工精度以及相应的技术加工要求要给予重视,要按照图纸中的要求来选择加工刀具以及刀具的装夹方式。

2.3.2 对加工工艺编制过程中工序以及工步的分析改进

对于切削加工工艺的编排与设计改进过程中需要在两个问题上进行改进。第一个是对工序划分的改进。在工序改进的过程中首先要保障加工精度;其次是要提升加工过程中的生产效率。只有保障了上述的两个原则才能够有效的改进加工工艺。第二个是对切削加工的加工顺序进行改进。在切削加工过程中,我们应该采取先粗后精原则;先近后远原则,内外交叉原则以及基面先行原则。上述的四个改进原则,最主要的是基面先行原则。只有选择正确的加工基面才能够确保加工误差的减小。

2.3.3 对加工工艺编制过程中加工刀具以及夹具的分析改进

数控车削加工中尽可能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。操作时应合理选择。

2.3.4 对加工工艺编制过程中切削用量的分析改进

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。

参考文献

[1]周鹏.数控车削加工工艺性分析[J].消费导刊·理论版,2009(1).

[2]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.

[3]王宝雨,张康生,刘晋平,等.斜轧球类件轧辊的数控车削加工及误差分析[J].北京科技大学学报,2001,2.