【摘要】探讨了数控车削加工在《数控编程》课程中教学方法，以机械零件高效率、高质量数控编程为目标，采用UGCAM模块车削加工的加工类型，采用优化的数控加工工艺对零件进行数控加工编程，并采用自定义的后处理文件生成了相应数控系统的数控代码。实验结果表明该零件的加工质量达到了预期的加工要求，对该课程的教学与研究具有重要的指导意义。
关键词：数控车削加工;课程;教学;研究
1引言
《数控编程》课程为数控技术、机械制造与自动化专业的专业核心课程，数控车削加工为该课程的重要内容（项目），也是该门课的难点和重点。下面以螺纹轴零件数控车削加工为例介绍机械零件数控车削加工的一般方法与技巧。螺纹轴零件的三维模型如图1所示，该零件总长为165mm，最大直径为ϕ50mm，材料为45钢，毛坯为棒料。轮廓面为回转面，需要加工的面有右端面、右外圆、右外圆切槽、右外螺纹、左外圆、左外圆切槽。具体分为右端面、右外圆、右外圆切槽、右外螺纹数控车削加工以及左外圆、左外圆切槽的数控车削加工。
2右端面、右外圆、右外圆切槽、右外螺纹车削加工
2.1初始化加工环境
（1）创建加工坐标系，机床坐标系指定MCS坐标为（0，0，0）车床工作平面为ZM-XM，设置XC轴为机床主轴。（2）创建车削加工几何，指定部件边界，创建毛坯几何，毛坯为棒料，长为170mm，直径为60mm，设置安装位置坐标为（5，0，0），远离主轴箱。（3）创建避让几何，几何体子类型为AVOIDANCE，名称为AVOIDANCE。出发点指定点坐标（100，40，0），运动点到起点为直接，点坐标为（30，40，0），运动到回零点为径向-轴向，点选项为与起点相同。（4）创建刀具：a.端面车刀、外圆粗加工车刀选择OD_80_L，名称为OD_80_L，刀尖半径为R0.5mm，方向角度为5°，刀具号为1，使用刀具夹持器，样式为L样式。b.外圆精加工车刀选择OD_55_L，名称为OD_55_L，刀尖半径为R0.2mm，刀具号为2，使用刀具夹持器。c.切槽刀选择OD_GROOVE_L，名称为OD_GROOVE_L，刀片宽度为3mm，刀具号为3，使用刀具夹持器。d.螺纹刀选择OD_THREAD_L，名称为OD_THREAD_L，刀具号为4，使用刀具夹持器。2.2右端面车削加工（1）创建工序，工序子类型为FACING，刀具为OD_80_L，几何体为AVOIDANCE，方法为LATHE_FINISH。（2）设置切削区域，给定轴向修剪平面1点的坐标。（3）切削深度为恒定，深度为2mm。进给率和速度中主轴速度为600转/min，切削为0.2mm/转。右端面车削加工的刀具路径如图2所示。
2.3右外圆粗车加工
（1）创建工序，工序子类型为ROUGH_TURN_OD，刀具为OD_80_L，几何体为AVOIDANCE，方法为LATHE_ROUGH。（2）设置切削区域，给定轴向修剪平面1点的坐标。（3）刀轨设置中切削深度为恒定，深度为2mm，变换模式为省略。进给率和速度中主轴速度为500转/min，切削为0.3mm/转。右外圆粗车加工的刀具路径如图3所示。
2.4右外圆精车加工
（1）创建工序，工序子类型为FINISH_TURN_OD，刀具为OD_55_L，几何体为AVOIDANCE，方法为LATHE_FINISH。（2）设置切削区域，给定轴向修剪平面1点的坐标。（3）刀轨设置选中省略变换区，切削参数取消选中允许底切，进给率和速度中主轴速度为800转/min，切削为0.3mm/转。右外圆精车加工的刀具路径如图4所示。
2.5右外圆切槽
（1）创建工序，工序子类型为GROOVE_OD，刀具为GROOVE_OD_L，几何体为AVOIDANCE，方法为LATHE_GROOVE。（2）设置切削区域，设置轴向修剪平面1的点坐标，区域选择的区域加工选择多个。（3）步距为恒定，距离为2mm，进给率和速度中主轴速度为300转/min，切削为0.2mm/转，非切削移动逼近点坐标（-40，32，0）。右外圆切槽的刀具路径如图5所示。
2.6右外螺纹加工
（1）创建工序，工序子类型为THREAD_OD，刀具为THREAD_OD_L，几何体为AVOIDANCE，方法为LATHE_THREAD。（2）螺纹形状：选取顶线、终止线、根线、深度选项为根线，起始偏置为3mm，终止偏置为1.5mm，根偏置1.083。（3）切削深度为恒定，深度为0.3mm，螺纹头数1，螺距变化为恒定，距离为2mm，精加工刀路刀路数1，进给率和速度中主轴速度为300转/min，切削为2mm/转。右外螺纹加工的刀具路径如图6所示
3左外圆、左外圆切槽车削加工
3.1初始化加工环境
（1）创建加工坐标系，机床坐标系指定MCS坐标为（-165，0，0），并旋转坐标系，车床工作平面为ZM-XM，设置XC轴为机床主轴。（2）创建车削加工几何，指定部件边界，创建毛坯几何，毛坯为棒料，长为90mm，直径为ϕ60mm，设置安装位置坐标为（-90，0，0），在主轴箱处。（3）创建避让几何，几何体子类型为AVOIDANCE，名称为AVOIDANCE_1。出发点指定点坐标（100，40，0），运动点到起点为直接，点坐标为（10，40，0），运动到回零点为径向-轴向，点选项为与起点相同。
3.2左外圆粗车加工
（1）创建工序，工序子类型为ROUGH_TURN_OD_1，刀具为OD_80_L，几何体为AVOIDANCE_1，方法为LATHE_ROUGH。（2）切削区域，设置轴向修剪平面1的点坐标。（3）刀具方位为绕夹持器翻转刀具，刀轨设置中切削深度为恒定，深度为2mm，变换模式为省略。进给率和速度中主轴速度为500转/min，切削为0.3mm/转。左外圆粗车加工的刀具路径如图7所示。
3.3左外圆精车加工
（1）创建工序，工序子类型为FINISH_TURN_OD_1，刀具为OD_55_L，几何体为AVOIDANCE_1，方法为LATHE_FINISH。（2）切削区域，设置轴向修剪平面1的点坐标。（3）刀具方位为绕夹持器翻转刀具，刀轨设置选中省略变换区，切削参数取消选中允许底切，进给率和速度中主轴速度为800转/min，切削为0.3mm/转。左外圆精车加工的刀具路径如图8所示。
3.4左外圆切槽
（1）创建工序，工序子类型为GROOVE_OD_1，刀具为GROOVE_OD_L，几何体为AVOIDANCE_1，方法为LATHE_GROOVE。（2）切削区域，设置轴向修剪平面1的点坐标。（3）刀具方位为绕夹持器翻转刀具，步距为恒定，距离为2mm，进给率和速度中主轴速度为300转/min，切削为0.2mm/转，非切削移动逼近点坐标（-20，32，0）。左外圆切槽的刀具路径如图9所示。
4结语
《数控编程》课程不仅要掌握3轴铣削、2轴车削的手工编程，还需掌握3轴铣削、2轴车削的自动编程及多轴数控加工的自动编程。UG软件CAM模块数控加工功能十分强大，数控车削加工零件时采用自动编程可大大提高编程效率。
参考文献
[1]陈永涛，陈建文，陈建威.精通中文版UGNX6数控编程与加工[M].北京:清华大学出版社，2008艺术期刊.
[2]田伟，刘文.UGNX6.0中文版数控加工[M].北京:电子工业出版社，2009.
[3]杜智敏，韩慧伶.UGNX5中文版数控编程实例精讲[M].北京:人民邮电出版社，2008.
作者：陈玉文 王海涛 单位：常州机电职业技术学院
