基于数控加工的工艺设计原则及方法

基于数控加工的工艺设计原则及方法

刘圣敏

（上海工程技术大学上海201620）

摘要：当今中国，社会日新月异，科技飞速发展，数控加工技术也响应时代的发展，适用时代的需求，不断的完善和更新，变得自动化和智能化。但是相比较发达国家，我国数控加工技术仍然处于落后的阶段，这严重影响了生产力的发展。所以，提高我国的数控加工技术刻不容缓。而要想提高我国的数控加工技术，就必须提高我国数控加工的基础工艺，提升加工的技术含量。笔者在本文中根据当前我国数控加工技术的情况及特征，对数控加工技术的工艺及原则作出了细致的分析。

关键词：数控加工；工艺设计；原则；方法

按照工作人员事先编写好的程序，利用电脑控制机器，对机械零件进行加工的过程，被称作数控技术。它利用计算机替代了硬件逻辑电路组成的数控装置，用计算机软件让数据进行存储、运算、逻辑判断，提高了效率和准确性，解决了机械加工过程中遇到的不同问题。由此可以看出，编写好计算机软件至关重要。优秀的指令可以提高数控加工技术的工作质量，而要想写出优秀的工作指令，就必须理解数控加工技术的设计规则，完善指令的编辑方法，所以，弄懂数控加工工艺的设计方法就显得尤为重要。

一、关于数控加工工艺设计的基本特点

（一）数控工艺工序的集中性

数控加工工序一般都会把刀具集中分序，按照刀序进行加工，而这些可以由计算机软件控制。所以，相比较传统工艺节约了时间，减少了占用空间，减少了误差，工人的工作效率得到提高。

（二）数控加工工艺的自动化程度更高

可以利用事先编写好的计算机程序来完成数控机床的全部操作，不需要人工干预手动换刀具，相比较传统工艺，大大减少了操作的失误率，提高了零件的加工质量，提升了零件的精确度，节约了劳动力成本，生产效率得到提升，可以获得更大的利润空间。

（三）数控加工工艺的设计复杂程度更高

数控加工工艺远比传统的机床加工工艺复杂程度更高，对工作人员的要求比较高，工作人员不仅要有扎实的理论基础知识，还要有丰富实践操作经验，要求工作人员具有一定的水平，这样才能熟练的操作数控机床，在数控加工的过程中排除各种突发故障，分析零件的加工内容和确定零件的加工顺序是数控加工工艺所要经历的步骤，工作人员要对零件图做出工艺分析，设计零件加工的工艺，通过数学方法解析零件图纸，编写零件加工的程序，依据程序设计和机床的使用状况加工零件，处理各种现场问题。这就要求工作人员有丰富的理论知识储备，大量的实践经验，认真负责的工作态度，这样才能够处理各种突发问题，提高数控加工效率。

二、数控加工技术工艺设计的基本原则

（一）加工工序具有先粗后精的原则

数控机床加工和传统的机床加工的工序都是一样的，其顺序都是先对零件进行粗加工，再对零件进行半精加工，最后再对零件进行精加工。一步一步的提高加工的精度，这样就保证了零件与零件图相符，零件的质量得到了保证。进行粗加工是为了减小切割次数，提高生产效率，以免在后续工序中出现浪费财力、物力和人力的情况。半精加工主要是为了提升次要表面的精确度，为主要表面的加工做好铺垫，不能让零件出现划痕等情况。所以在更换刀具时一定要当心。最后再严格遵照程序进行精加工。

（二）数控加工工艺要遵循先近后远的原则

数控加工工艺要求刀具走刀线路要做到最短，一定要减小刀具的移动距离。在进行粗加工时，先加工离对刀点近的部位，再加工离对刀点远的部位，这就是遵循先近后远的原则。这样做可以保持毛坯或半成品的刚性，有效的减小了刀具的移动距离，完善了切割条件，切割精度更高，提高了零件的加工质量，提升了工作人员的工作效率。

（三）数控加工工艺要遵循最短进给路线的原则

在保证加工质量的前提下，给数控加工程序设计最短的进给路线，可以节约整个加工过程的进行时间，减少机床结构的磨损，提高工作效率，提升产品质量。那么什么是进给路线呢？进给路线指的就是车刀从对刀点（或机床固定原点）开始运动时，一直到返回该点并结束加工程序所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具切人、切出等非切削空行程路径。

三、设计数控加工工艺的方法

（一）进给路线的选择方法要尽可能的提升

在保持被加工零件的精确度和表面质量的前提下，进给路线的设计尤为重要，它与零件产品的质量紧密相关，设计进给路线可以先设计一个细致的进给路线图，要考虑到数值计算的简单性、走刀线路要尽量短，刀具质量要有保证，要符合所加工的零件。另外，下刀位置和刀口朝向一定要注意。刀口有可能划在零件的表面，对零件的质量造成影响。可以编写一个程序来设计最短的走刀路线。

（二）制定详细的切削方案

一套好的切削方案，应当考虑到数控加工流程中下刀的位置、切削的使用量、切削的力度和最短进给路线等原则。如果切削力度过大，就会给零件表面造成划痕，影响零件质量。所以，在粗加工、半精加工、精加工这三个环节上一定要严格把控，严格按照数控加工的程序运行，只有这样做，才能够保证零件的质量，提高生产效率。

（三）合理的设定加工工序

零件的表面处理、切削的工艺、零件的检验等，每一道工序都有着自身的标准和规定。合适的加工工序能够以最小的成本获得最大的利益。那么怎样设计一套好的加工工序呢？应当根据所要加工的零件来确定工序的内容，分析被加工零件的示意图，明确加工的内容和技术标准，根据零件选择刀具、切削用量、切削力度，选择刀点、刀口朝向，处理程序指令。由此可以看出，对工作人员的要求是比较高的。工作人员应当工作态度认真负责，理论知识扎实丰富，在实践中能够熟练的操作数控机床加工技术，能够解决加工过程中所碰到的各种问题。只有这样，才能够使企业的利益最大化，使工作效率得到提升。

四、结束语

由上文可以看出，一套好的数控加工技术，可以使企业受益，社会受益，人民受益，还代表了我国当今数控加工技术的发展水平。所以，从事数控加工技术的朋友们，让我们不断的完善数控加工技术的工艺，提高我们自身的数控水平，为我国数控加工技术跻身世界前列而奋斗。

参考文献：

[1]陈光明；数控加工中工艺路线设计原则及方法[J]；组合机床与自动化加工技术；2015年11期

[2]许玲萍；数控加工工艺决策与切削参数规范化的研究[D]；沈阳工业大学；2016年

[3]钱志英；提高数控加工质量的措施[J]；机械工程与自动化；2013年05期