數控加工工藝設計原則分析論文
摘要：工業(yè)加工一直以來(lái)都是一個(gè)融合了最新科學(xué)技術(shù)的行業(yè)。隨著(zhù)現代化高速發(fā)展和電子信息技術(shù)的不斷成熟，數控加工在工業(yè)成產(chǎn)中的作用越來(lái)越大，極大地提高了工業(yè)加工的精準度和生產(chǎn)的統一規范化。數控加工技術(shù)近年來(lái)也朝著(zhù)越來(lái)越智能化和自動(dòng)化的方向發(fā)展和改進(jìn)。從技術(shù)層面來(lái)看，數控加工工藝需要的技術(shù)和專(zhuān)業(yè)度要求都比較高，它直接決定了后面的零件加工的規范，屬于零件加工的準備環(huán)節。數控加工工藝設計是需要在電子程序編制完成之前就完成設計工作，確定好數據加工的設計方案，只有這樣，后續的電子程序編程才能有所依據。既然數控加工工藝設計這么重要，那它設計的合理性和科學(xué)性能有效地減少后期實(shí)際加工過(guò)程中的工作量，提高數控機床的編程效率。本文從數控加工工藝的設計原則和數控加工工藝設計的方法2個(gè)方面來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析和闡述。
關(guān)鍵詞：數控加工；設計原則；設計方法
數控加工工藝是在工業(yè)加工中一個(gè)比較大的進(jìn)步。相比于傳統的機床加工零件生產(chǎn)，它實(shí)現了將最新的電子數字信息技術(shù)同機械設備加工技術(shù)的科學(xué)合理結合。通過(guò)電子信息技術(shù)有效地將合理的編程指令發(fā)送給機械加工設備以完成加工控制，利用電子數控的最大優(yōu)點(diǎn)就是它要比傳統的機床加工技術(shù)更加高效，加工出來(lái)的零件參數都更加準確規范。電子數控的指令是將設計好的編程通過(guò)計算機傳遞給機械加工設備的，而數控加工工藝設計的方法和原則是這一設計工作最需要遵守和探究的兩大方面，只有嚴格依據設計原則，不斷地探討和改進(jìn)設計方法，編程才能發(fā)送更合理的指令給數控機床。從結果上來(lái)講，數控加工工藝設計的好壞直接關(guān)系到零件加工最后成品的優(yōu)劣，所以合理科學(xué)地完成數控加工工藝設計這一個(gè)前期準備工作就顯得尤為重要。一般來(lái)講，數控加工工藝設計中最容易出現的失誤就是設計方案和編程的不全面，在設計方案和編程中沒(méi)有考慮到一些容易被忽略的細節，從而導致實(shí)際加工中出現工作時(shí)間和成本的增加，甚至影響到零件加工的質(zhì)量和規格[1]。
1數控加工工藝的特點(diǎn)和設計原則
1.1數控加工工藝的基本特征
要弄清楚數控加工工藝的設計原則，首先要來(lái)探討一下數控加工工藝的特點(diǎn)，從數控加工工藝的基本特征總結出數控加工工藝的設計原則。數控加工工藝是比較智能化的一道加工流程，它的加工工序比較集中，全程都是有計算機將設置好的編程變成指令操控數控機床進(jìn)行加工，中途不需要人工進(jìn)行手動(dòng)更換刀具，因此這就需要前期的設計方案和數控編程都很完善和全面。而數控加工工藝設計是一個(gè)設計內容比較復雜的設計，數控加工工藝會(huì )涉及對于具體的零件加工內容和加工步驟的分析和設計�？茖W(xué)化地進(jìn)行方案設計，正確地進(jìn)行數控機床加工的執行編碼程序。
1.2數控加工工藝的設計原則
首先，數控加工工藝的設計原則要遵循先粗后精的原則，所謂先粗后精的設計原則是根據數控加工實(shí)際加工過(guò)程的特點(diǎn)而決定的。因為數控加工的加工工序比較集中，可以實(shí)現先進(jìn)行粗加工，然后過(guò)一段時(shí)間后再進(jìn)行精加工。這樣的設計原則一方面是由于這樣可以提高加工效率，減少加工量和動(dòng)刀的次數。另一方面，我們都知道零件在粗加工完一段時(shí)間會(huì )存在一定的形變，然后這時(shí)候再進(jìn)行精加工就能提高加工零件的精度。因此，我們在數控加工工藝設計中一定要遵循先粗后精的原則。其次，對于走刀路線(xiàn)的設計最優(yōu)也是數控加工工藝設計原則中的一個(gè)比較重要的方面。走刀路線(xiàn)的設計方案要遵循先近后遠，走刀路徑最優(yōu)，動(dòng)用刀具最少的原則。一般來(lái)說(shuō)，走刀路徑的設計一般來(lái)說(shuō)都是要離刀口相對位置近的要進(jìn)行先行加工，離刀口相對位置比較遠的地方要后加工。這樣在實(shí)際的數控機床的加工中能大大減少刀具的移動(dòng)距離，提高加工的效率，減少加工時(shí)間。除了先近后遠這個(gè)設計原則，走刀路徑的設計原則還有一個(gè)先面后孔的設計原則。實(shí)際的機床加工零件過(guò)程中會(huì )有很多既有面又有孔的原料。這時(shí)候為了保證零件發(fā)生變形或出現切割失誤，一般都要采取先進(jìn)行表面切割后再進(jìn)行孔內切割的走刀路徑設計。遵循這兩個(gè)走刀路徑的設計原則，在實(shí)際的數控機床的加工過(guò)程中，會(huì )大大提高加工效率和加工精度[2]。最后，數控加工工藝設計的原則要依據數控加工工序比較集中的特征進(jìn)行一次定位，加工工藝最大程度集中的原則。數控加工的最大優(yōu)點(diǎn)就是高效和節省占地面積，加工精確，加工時(shí)間短。所以在進(jìn)行數控加工工藝設計的時(shí)候一定要保障零件加工在一個(gè)數控機床內完成加工過(guò)程的全部或者大部分。這種設計不僅可以減少數控機床的使用次數，減少加工成本和提高效率，另一方面也可以避免零件在多個(gè)數控機床間更換、裝卸造成的變形和加工誤差。所以在進(jìn)行數控加工工藝設計的時(shí)候要遵循一次定位、集中工序的原則，把加工順序都連接在一起。
2數控加工工藝的方法
2.1加工工序的設計科學(xué)合理設定
現代的數據加工與傳統的機床加工還是存在很大的差異，無(wú)論是數控技術(shù)還是機床設備都有很高的專(zhuān)業(yè)性要求。實(shí)際加工過(guò)程中遇到的困難和意外可能遠遠高于前期的預想，所以加工工序的設計的全面和科學(xué)性就極為重要。我們在進(jìn)行數控加工工序的設計時(shí)要把握整體，從整體出發(fā)，使數控機床的合理性和零件加工工藝的合理性都有一個(gè)詳細的計劃并制定好方案。在數控加工的過(guò)程中，很多環(huán)節都需要很?chē)栏竦貓绦芯幊�，比如對于零件的表面加工和對于零件的切削過(guò)程。所以在進(jìn)行數控加工工藝設計的時(shí)候，一定要提前設定好完整的工藝和編程，從而實(shí)現對于數控加工的控制，最終實(shí)現以最小的加工成本實(shí)現最大的加工效率和收益。
2.2走刀路線(xiàn)的設計要最優(yōu)
在數控加工工藝的設計中，不僅要重視工藝設計的效率，也要重視加工的質(zhì)量和加工精度。所以在進(jìn)行數控加工工藝設計的過(guò)程中要科學(xué)地選擇最優(yōu)的走刀路線(xiàn)，確保走刀路線(xiàn)的最短化。此外，在設計走刀路徑的時(shí)候要實(shí)際考慮刀具的種類(lèi)和特點(diǎn)，保證切割面的光滑無(wú)劃痕。設計好刀具的切入方向和位置，選擇最優(yōu)的走刀路徑[3]。
2.3切削方案的設計要明確
在數控加工工藝的設計中，切削方案是最重要的環(huán)節�？梢哉f(shuō)，切削方案設計的好壞與最后零件加工成品的好壞有直接的關(guān)系，因此在進(jìn)行切削方案的設計時(shí)一定要明確加工過(guò)程中的切削量。借助電子數控技術(shù)，對于切削的刀具選擇、切入方向和位置以及走刀路徑都要考慮全面，設計出一個(gè)完善的、最優(yōu)的切削方案，以實(shí)現最終編程指令的科學(xué)性，實(shí)現最終加工過(guò)程的低成本、高效率和精確度。
3結束語(yǔ)
總的來(lái)說(shuō)，數控加工工藝的設計是計算機編程之前的準備工作。不管是手動(dòng)編程還是自動(dòng)編程，都要遵循科學(xué)的數控加工工藝設計原則，先粗后精，先面后孔。設計的走刀路線(xiàn)要最優(yōu)，實(shí)現走刀路徑最短，節約成本，提高效率。設計的工藝切削方案要集中且全面，實(shí)現數控加工工藝設計的科學(xué)化，滿(mǎn)足加工編程和機床加工的實(shí)際需求。如果我們在實(shí)際的設計中遵循設計原則，不斷地探討和改進(jìn)方法，最終就能保證數控加工的高質(zhì)量和高效率。數控加工工藝的設計是專(zhuān)業(yè)度比較高的工業(yè)加工設計環(huán)節，我們在實(shí)際設計中要不斷地進(jìn)行設計方法的探索和豐富。
參考文獻：
[1]趙博鋅.基于數控加工工藝原則及方法研究[J].通訊世界,2016，03(12):218-219.
[2]駱彩云.基于數控加工工藝原則及方法研究[J].南方農機,2017，48(14):100.
[3]楊天云.基于數控加工工藝原則及方法研究[J].科技展望,2017，27(12):74.
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