基于數(shù)控加工的工藝設(shè)計原則及方法

馬文龍

摘要：從當(dāng)前的情況來進行分析，我國數(shù)控加工技術(shù)得到了一定的發(fā)展，這為機械制造行業(yè)的進一步發(fā)展提供了有利條件作為支持。工藝設(shè)計原則作為數(shù)控加工技術(shù)的立足點，對其進行創(chuàng)新，可以使相關(guān)工作更加高效的開展，確保所進行的加工質(zhì)量能夠符合要求。本篇文章簡要介紹了數(shù)控加工，分析了基于數(shù)控加工的工藝設(shè)計原則，并提出了數(shù)控加工應(yīng)用模式，希望能夠為數(shù)控加工工作的開展提供參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工;工藝設(shè)計;原則;方法

中圖分類號：TG519.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）06-0060-02

0? 引言

隨著技術(shù)水平的提升，信息技術(shù)得到了較為廣泛的應(yīng)用，數(shù)控加工技術(shù)得到了一定的發(fā)展。傳統(tǒng)模式下，所開展的加工工藝較為固定，已經(jīng)無法為機械制造的開展提供支持。但是，數(shù)控加工和傳統(tǒng)加工技術(shù)存在著一定的差異，其是立足于傳統(tǒng)加工技術(shù)發(fā)展而來的，綜合性較強，優(yōu)勢較為明顯。為此，在進行數(shù)控加工的過程中，應(yīng)該意識到這一優(yōu)勢，分析其工藝設(shè)計原則及方法，提升加工的質(zhì)量和性能。

1? 數(shù)控加工

數(shù)控加工，主要是指在數(shù)控機床中對于零件進行加工的方式。數(shù)控加工和傳統(tǒng)加工大部分加工步驟是一致的[1]。但是，數(shù)控加工對于現(xiàn)代化技術(shù)的依賴程度比較高，其主要是借助于計算機內(nèi)存在的數(shù)字信息分析刀具和零件的位移情況，并將其控制在一定范圍內(nèi)。數(shù)字加工技術(shù)的精準(zhǔn)程度比較高，可以對于類型多樣、品種豐富、數(shù)量較少、形狀較為復(fù)雜的加工問題進行及時的解決，為加工自動化的發(fā)展提供條件。并且，運用數(shù)控加工技術(shù)可以降低工裝的數(shù)量，不需要花費太大的力氣組裝復(fù)雜的零件。如果需要改變零件的規(guī)模和形狀，只需要改動程序，對于研發(fā)新產(chǎn)品以及創(chuàng)新等有著非常重要的作用，降低了工作人員的負擔(dān)。并且，對于數(shù)控加工技術(shù)進行應(yīng)用，可以減少對于生產(chǎn)設(shè)備以及施工進行檢驗花費的時間和投入的成本，有效的提升了工作的效果。除此之外，數(shù)控加工工藝可以對于一些復(fù)雜程度較高的型面展開加工。但是，數(shù)控加工機床設(shè)備的成本比較高，維修難度也比較高，需要有專業(yè)水平較強的數(shù)控機床設(shè)備人員作為支持[2]。

數(shù)控加工工藝的特征具體可以表現(xiàn)為以下幾點：第一，數(shù)控加工工藝較為嚴(yán)密。相關(guān)人員將指令傳輸?shù)綌?shù)控車床之后，其能夠按照指令開展切割工作，但是，因為數(shù)控加工工藝對于精準(zhǔn)程度的要求比較高，如果在使用的過程中出現(xiàn)問題，沒有嚴(yán)格的按照軌跡進行工作，很可能會對于車床造成破壞，帶給企業(yè)一些經(jīng)濟損失。第二，數(shù)控加工工藝包含著諸多方面的內(nèi)容，需要應(yīng)用部分特殊工藝，只有如此才能夠發(fā)揮數(shù)控加工工藝最大化的作用，降低誤差出現(xiàn)的概率，在這個過程中，數(shù)控車床還可以選擇科學(xué)的軌跡進行切割，提升其精準(zhǔn)程度。

在開展數(shù)控加工時，步驟具體可以總結(jié)為以下內(nèi)容：在進行現(xiàn)實操作時，要對于設(shè)計圖紙進行分析，了解在進行施工時需要達到的精準(zhǔn)程度以及形位公差。從而根據(jù)設(shè)計圖紙，選擇適宜的工藝。在這個過程中，還需要考慮到零件、材料以及設(shè)計是否科學(xué)合理等多個方面的內(nèi)容，并制定相關(guān)的工藝信息。填入到加工工序卡以及工藝過程卡內(nèi)，并編寫相關(guān)程序，將程序上傳到傳輸接口中，調(diào)整數(shù)控機床數(shù)控裝置，為后續(xù)加工生產(chǎn)工作的開展提供支持。經(jīng)過系統(tǒng)分析，可以發(fā)現(xiàn)數(shù)控加工是以數(shù)控工藝設(shè)計作為立足點的，必須要合理的調(diào)整數(shù)控加工工藝。

對于加工工藝進行改進，優(yōu)勢較為明顯。其可以借助于數(shù)字化技術(shù)進行加工，解決了在傳統(tǒng)加工過程中，對于材料的消耗比較大，無法高效完成加工的問題，能夠為現(xiàn)代社會的發(fā)展提供更高質(zhì)量的數(shù)字加工工藝作為支持。但是，雖然數(shù)控加工技術(shù)得到了一定的發(fā)展，能夠使相關(guān)工作更加高效的開展，但是數(shù)控加工工藝設(shè)計仍然會對于加工質(zhì)量和速度產(chǎn)生一定的影響，為此必須要對于數(shù)字加工工藝技術(shù)進行優(yōu)化調(diào)整，使相關(guān)工作更加順利的開展。

2? 基于數(shù)控加工的工藝設(shè)計原則

在應(yīng)用數(shù)控加工工藝開展機械設(shè)備及零部件設(shè)計時，因為零部件的體積比較小，人為操作難度較大，一般會運用數(shù)控加工工藝進行設(shè)計加工工作。但是，在開展數(shù)控加工設(shè)計工作時，必須要遵循相應(yīng)的原則，只有如此，才能夠使數(shù)控加工工藝充分發(fā)揮作用，使相關(guān)工作更加高效的開展[3]。

第一，要將工序進行集中。從當(dāng)前的情況來進行分析，可以發(fā)現(xiàn)數(shù)控加工工藝的綜合性比較強，是對于多個普通加工工藝的整合。因此，在進行數(shù)控機床工藝設(shè)計時，可以將工序進行集中，提升工作的效率。這能夠降低對于零件加工重復(fù)的次數(shù)，將誤差控制在一定范圍內(nèi)。在對于需要進行打孔的零部件進行加工時，遵循相關(guān)原則，能夠避免由于重復(fù)進行工作所產(chǎn)生的誤差，降低出現(xiàn)失誤的概率，打造出更加符合要求的零部件。

第二，先粗加工再精細化加工。在對于數(shù)控加工工藝進行設(shè)計實踐時，需要將零部件的原材料作為立足點開展設(shè)計，考慮到半成品、成品的順序。在對于原材料進行加工的過程中，需要考慮到材料的特征，盡可能的挑選一些較為鋒利、硬度較強的道具進行數(shù)控加工，在成品時期，一般會選擇操作較為靈活，精準(zhǔn)程度比較高的刀具進行操作，提升加工的精準(zhǔn)程度，使數(shù)控加工工藝發(fā)揮最大化的作用。在這個過程中，應(yīng)該堅持先近后遠、先面后孔的原則進行工作，縮短刀具空擋滑行需要經(jīng)過的時間，降低浪費。在對于帶面零部件進行加工時，需要對于零面進行加工，完成之后，打孔，這可以提升打孔的精準(zhǔn)程度[4]。

除此之外，部分機械零部件包含內(nèi)面和外面兩個面。在對于這些零部件進行加工時，要堅持先內(nèi)后外、內(nèi)外結(jié)合。應(yīng)該對于零部件的內(nèi)面以及外面進行粗略的加工，在初步加工完成之后，開展精細程度較高的加工。這能夠較為有效的提升加工的質(zhì)量。

第三，要做好刀具與附件的最小調(diào)用工作。在對于數(shù)控加工工藝進行設(shè)計時，要盡可能的避免刀具調(diào)用，使數(shù)據(jù)加工發(fā)揮最大化的作用。在尚未對于零件進行加工時，要對于零件的應(yīng)用進行系統(tǒng)全面的分析，并選擇實用性最強的刀具，從而降低刀具更換或者是調(diào)用的頻率。在這個過程中，為了降低進行數(shù)控加工需要投入的成本，在應(yīng)用數(shù)控加工工藝對于零件進行設(shè)計時，如果確保加工質(zhì)量可以符合要求，就不需要使用附件。

第四，選擇最少的程序段。在對于數(shù)控加工工藝進行應(yīng)用的過程中，選擇走刀最短的線路，可以降低數(shù)控加工需要投入的時間。為此，有關(guān)人員必須要對于走刀線路進行分析，考慮到零部件加工的現(xiàn)實情況，找到最為適宜的時間進行換刀，并科學(xué)的規(guī)劃走刀路徑[5]。在這個過程中，還應(yīng)該堅持運用最少的程序段。如果程序段比較多，會消耗較多的人力資源、物力資源，并且產(chǎn)生較大的誤差，因此選擇最少的程序段優(yōu)勢較為明顯，可以使數(shù)控加工的效果更加突出。

第五，將數(shù)控和普通加工工序進行合理連接。在對于零部件進行加工的過程中，很少是單獨的對于加工零件進行應(yīng)用，大部分都需要將其和普通加工工藝相關(guān)聯(lián)。借助于數(shù)控加工，將其和普通加工工藝相聯(lián)系，集中的進行工作，才能夠在較短的時間內(nèi)完成零件加工工作，使所加工的零件符合要求。

第六，要從現(xiàn)實情況來進行分析。在對于數(shù)控加工技術(shù)設(shè)計原則進行應(yīng)用的過程中，很可能會出現(xiàn)一些無法控制的問題，導(dǎo)致加工工作無法及時的開展。在這一情況下，應(yīng)該從現(xiàn)實情況分析，選擇適宜的方式對于問題進行處理，并從加工的現(xiàn)實情況對于工藝進行優(yōu)化，不能完全照搬其他模式，使所進行的加工措施更加安全、可靠，提升加工的效率。

3? 數(shù)控加工應(yīng)用方式

在尚未對于數(shù)控加工工藝進行應(yīng)用時，需要做好準(zhǔn)備工作，合理的開展方案設(shè)計，使加工工序更加精細化，科學(xué)的選擇數(shù)控工具，合理的進行切削，使其數(shù)控加工工藝更加適宜的，提升對于零件進行加工的效率[6]。

第一，做好數(shù)控加工的準(zhǔn)備工作。在進行零件加工時，運用數(shù)控加工技術(shù)，需要做好準(zhǔn)備工作，科學(xué)的進行分析。首先，需要對于設(shè)計圖紙進行系統(tǒng)、全面的分析，判斷圖紙是否存在著錯誤，確保所設(shè)計的圖紙是科學(xué)合理的。之后在對于需要使用的零件加工方式進行分析，在進行加工方式進行選擇時，需要考慮到圖紙的現(xiàn)實情況、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)等多個方面的內(nèi)容，合理的選擇方式。借助于對于零件加工圖紙的分析，能夠認(rèn)識到零件加工的現(xiàn)實需要以及適宜的加工方案，為后續(xù)工作的開展提供支持，使數(shù)控加工工作更加順利的開展。

第二，科學(xué)的設(shè)計方案。在對于數(shù)控加工技術(shù)進行零件加工時，需要對于不同的工序進行分析，明確需要運用數(shù)控加工技術(shù)的環(huán)節(jié)，在通過機床的性能以及特征，制定適宜的方案達成零件加工目標(biāo)，這能夠在減少零件加工成本的同時，使其更加高效的開展，為相關(guān)企業(yè)創(chuàng)造較多的經(jīng)濟收益。

第三，對于加工工序進行精細劃分。在開展零件加工時，加工工序一般可以被劃分為兩方面的內(nèi)容，分別是精細加工以及粗加工。在對于零件進行粗加工時，通常會運用較為普通的工藝開展工作，這能夠降低在數(shù)控加工過程中出現(xiàn)損害的概率，展現(xiàn)出普通加工工藝的優(yōu)勢。在對于零件進行精細加工時，一般會使用數(shù)控加工工藝來進行零件加工工作，這主要是因為數(shù)控加工是較為精確的，一般會借助于調(diào)整零件參數(shù)，一次性完成工作，降低重復(fù)進行工作的概率，控制加工需要投入的成本，這能夠有效的提升零件加工的效果[7]。

第四，合理的對于數(shù)控夾具進行應(yīng)用。在對于零件進行加工的過程中，選擇適宜的數(shù)控夾具，可以降低進行零件加工花費的時間，使零件生產(chǎn)更加高效的進行。為了使數(shù)控夾具的應(yīng)用更加恰當(dāng)，需要分析零件的尺寸、機床坐標(biāo)的方向以及數(shù)控夾具，使其處在協(xié)調(diào)狀態(tài)下，展現(xiàn)出數(shù)控加工工藝的優(yōu)勢。在對于切削用量進行分析時，需要考慮到零件的現(xiàn)實情況以及機床的性能等諸多方面的內(nèi)容，使零件加工更加高效的開展，為機械制造企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟收益，推動其進一步發(fā)展。

4? 總結(jié)

隨著時代的發(fā)展，設(shè)施設(shè)備機械化程度逐漸提升，為現(xiàn)代化社會的發(fā)展提供了支持，這和數(shù)控加工工藝以及技術(shù)水平的提升有著較為緊密的關(guān)聯(lián)，為了體現(xiàn)機械加工的水平，必須要將機械加工和數(shù)控加工、傳統(tǒng)模式下所進行的加工相關(guān)聯(lián)，選擇適宜的道具，根據(jù)數(shù)控加工的工藝設(shè)計方式和原則，比如說，通過細致的劃分加工工序，科學(xué)的運用數(shù)控夾具，提升設(shè)計方案的可行性，做足充分的準(zhǔn)備工作，將數(shù)控加工和普通加工相聯(lián)系，盡可能的運用最少的程序段等途徑，使機械設(shè)備的應(yīng)用更加廣泛，推動社會的進一步發(fā)展。

參考文獻：

[1]吳淼.數(shù)控加工工藝設(shè)計的原則及方法研究[J].內(nèi)燃機與配件，2019（05）.

[2]張衛(wèi)衛(wèi).數(shù)控加工工藝設(shè)計原則及步驟分析[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2019，18（13）.

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[4]石鳳武.數(shù)控加工工藝及其夾具設(shè)計優(yōu)化[J].工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，2017，04（02）.

[5]張祥.數(shù)控加工工藝設(shè)計原則及步驟分析[J].內(nèi)燃機與配件，2017（08）.

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[7]陳林凱.零件機械加工工藝的設(shè)計原則探討[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2016（07）.