新時(shí)期機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)探究

張志濱

摘 要 機(jī)械制造技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，促使機(jī)械行業(yè)發(fā)展速度得到有效推進(jìn)，尤其是在數(shù)控加工編程技術(shù)得到普遍運(yùn)用后，能夠在多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)科學(xué)設(shè)計(jì)目標(biāo)。當(dāng)前機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)所擁有的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)可在加工生產(chǎn)及操作方面展現(xiàn)，對(duì)企業(yè)的成本節(jié)約控制呈現(xiàn)出有利影響，只有在應(yīng)用過(guò)程中根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行合理使用，才能進(jìn)一步在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上得到創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞 數(shù)控加工 編程技術(shù) 機(jī)床設(shè)備 機(jī)械數(shù)控

中圖分類號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2022）03-0028-03

機(jī)械行業(yè)在快速發(fā)展階段需要在技術(shù)應(yīng)用方面提高重視程度，尤其是在數(shù)控加工編程技術(shù)得到推廣應(yīng)用的情況下，已在多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中展現(xiàn)出新的應(yīng)用價(jià)值。由于這一技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中可改善人力資源管理及成本管理效果，在原有編程技術(shù)使用基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化提升，已成為新時(shí)期推動(dòng)行業(yè)發(fā)展的重要目標(biāo)。

1 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在現(xiàn)代加工中應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，可在快速提高時(shí)間效率的同時(shí)減少加工繁瑣過(guò)程，還可在管理工作開展期間提升實(shí)際效率，對(duì)管理工作進(jìn)行優(yōu)化細(xì)化，在所有管理環(huán)節(jié)中提升細(xì)致程度。在人力資源管理及企業(yè)成本管理等多方面，都可以充分體現(xiàn)其良好的利用價(jià)值，使先進(jìn)科學(xué)技術(shù)和數(shù)字技術(shù)得到高度融合發(fā)揮，推動(dòng)我國(guó)機(jī)械行業(yè)的快速發(fā)展。尤其是在生產(chǎn)操作中通過(guò)數(shù)字化控制機(jī)械開展工作，可最大限度減少傳統(tǒng)人工作業(yè)的強(qiáng)度壓力，賦予生產(chǎn)操作過(guò)程人性化特點(diǎn)。另外，其在機(jī)床設(shè)備的使用加工效果方面也有突出作用，可有效提高實(shí)際加工效率和生產(chǎn)質(zhì)量，通過(guò)以數(shù)據(jù)代碼的形式進(jìn)行編程，可在其存入數(shù)據(jù)庫(kù)后受到人工操作控制，在輸入指令后可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制機(jī)床生產(chǎn)目的。這樣的運(yùn)作控制方式使機(jī)床的運(yùn)行效率得到快速提升，在完成數(shù)字化加工目標(biāo)的基礎(chǔ)上，還可為我國(guó)機(jī)械加工行業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展提供重要技術(shù)支持，使實(shí)際加工效率和生產(chǎn)能力得到重要保障[1]。

2 機(jī)械數(shù)控加工工藝的應(yīng)用原則

2.1 堅(jiān)持從近到遠(yuǎn)原則

在數(shù)控粗加工的開展階段，為使刀具的實(shí)際運(yùn)動(dòng)距離得到有效控制，可通過(guò)減少空間的方式起到縮短距離的效果。在進(jìn)行加工期間，為提高實(shí)際效率，應(yīng)堅(jiān)持就近原則，完成最近刀具零件的加工工作，然后再對(duì)較遠(yuǎn)零件進(jìn)行加工。在車削加工時(shí)采用先近后遠(yuǎn)的作業(yè)方式開展工作，可對(duì)工件的剛度和切削條件起到一定的改善作用。在對(duì)工件內(nèi)外表面進(jìn)行加工處理時(shí)，由于其內(nèi)表面的尺寸及形狀可控性較差，極有可能會(huì)使刀具在使用中出現(xiàn)剛度變化，應(yīng)對(duì)內(nèi)表面和外表面進(jìn)行加工處理，以減少干擾影響[2]。

2.2 堅(jiān)持最短加工路線

在選擇加工路線時(shí)應(yīng)注意控制其實(shí)際作業(yè)長(zhǎng)度，在最短距離內(nèi)完成加工任務(wù)的作業(yè)方式，不但可在工件的生產(chǎn)質(zhì)量和控制精度方面得到有效提升，還可有效降低操作過(guò)程的復(fù)雜程度，在機(jī)床磨損程度較少的情況下快速完成加工任務(wù)。

2.3 使用最低處理程序

在生產(chǎn)加工期間嚴(yán)格控制最低工序和最低成本標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)遵守最小工序原則完成加工作業(yè)任務(wù)。這種工作方式不僅可以減少編程量，防止出現(xiàn)編程錯(cuò)誤等問(wèn)題，還可在反復(fù)檢查程序確保完全正確的情況下，優(yōu)化使用加工時(shí)間和成本資金，進(jìn)一步提升加工效率，優(yōu)質(zhì)完成大量加工任務(wù)。

2.4 堅(jiān)持先粗后細(xì)原則

為了在生產(chǎn)加工過(guò)程中提高實(shí)際加工精度，工件輪廓的最后部分程序在進(jìn)行加工時(shí)，通常由數(shù)控加工中心進(jìn)行負(fù)責(zé)。為此需要編寫兩組不同程序應(yīng)用于加工過(guò)程，在加工生產(chǎn)期間，應(yīng)先進(jìn)行粗加工再進(jìn)行精細(xì)加工。粗加工期間可以提升粗加工工件的實(shí)際速度，但需要在提升加工速度的同時(shí)保持邊緣的均勻性，防止在去除毛坯時(shí)產(chǎn)生影響，也是精密加工開展階段的重要前提條件，但在實(shí)際應(yīng)用方面無(wú)法保證粗加工效果達(dá)到要求，在后續(xù)開展精加工時(shí)造成了較大難度。

3 零件加工工藝與機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用

3.1 選擇刀具方面

為進(jìn)一步提高機(jī)械加工零件的精密程度，合理應(yīng)用數(shù)控加工編程技術(shù)可有效提升實(shí)際加工質(zhì)量及應(yīng)用效果。比如在使用期間，可在數(shù)控銑削加工工藝的應(yīng)用過(guò)程中得到良好展現(xiàn)。通過(guò)控制刀具選擇，可在零件的加工質(zhì)量及成本控制方面發(fā)揮優(yōu)化提升作用。通常在選擇刀具時(shí)可在圓角立銑、刀銑刀等多種類型中挑選，由于不同的道具在應(yīng)用過(guò)程中具有不同效果，所以必須要找相關(guān)原則進(jìn)行合理選擇。在選擇工作開展之前，首先應(yīng)分析判斷被加工零件的形狀等特點(diǎn)，依照從小到大的原則進(jìn)行挑選?？紤]到加工期間被加工面的整體質(zhì)量需得到控制保證，有可能在加工過(guò)程中進(jìn)行精細(xì)化處理，可選擇球頭刀配合使用，可在精細(xì)化加工時(shí)完成凹形操作。如果加工品形面可選擇平端立銑刀進(jìn)行使用，圓角立銑刀也可作為使用類型，但是要根據(jù)實(shí)際凸形面質(zhì)量要求及加工效果進(jìn)行合理選擇。另外，為保證零件加工精度得到有效控制，可在加工期間使用半徑較小的刀具處理加工拐角，根據(jù)型面曲率合理選用刀具類型可確保最終質(zhì)量達(dá)到加工要求，在控制期間必須嚴(yán)格依照相應(yīng)規(guī)范制度開展工作，才可達(dá)到質(zhì)量保證效果。

3.2 切出切入刀具方面

為確保機(jī)械加工過(guò)程中的銑削效果，應(yīng)在復(fù)雜加工期間及時(shí)更換使用多種刀具類型，尤其是進(jìn)行切入和切出作業(yè)期間，為盡量避免對(duì)其加工表面所產(chǎn)生的干擾影響，應(yīng)在切入切出道具的形式選擇方面進(jìn)行慎重控制。比如在進(jìn)行粗加工期間，由于加工后會(huì)出現(xiàn)多種幾何形狀余量，很可能會(huì)在再次加工進(jìn)刀時(shí)出現(xiàn)切入方式錯(cuò)誤問(wèn)題。利用CAM軟件可以在應(yīng)用過(guò)程中起到良好控制效果，比如在切入方向控制方面，可選擇刀具垂直切入切出或圓弧切入切出等多種方式，其中刀具垂直切入切出加工方式使用頻率較高，通常可以在粗加工和細(xì)加工期間展現(xiàn)其使用效果。使用預(yù)加工工藝孔切入工件的方式，可在粗加工凹模工件中發(fā)揮應(yīng)用效果，而斜線或螺旋線切入方式較為適合粗加工軟材料。而圓弧切入切出方式可在應(yīng)用后保持表面光潔，可在精加工曲面中得到良好應(yīng)用。

3.3 確定走刀方式和切削方式

在加工零件期間所使用的切削方式，可在刀具實(shí)際運(yùn)行形式方面產(chǎn)生一定影響，走刀方式主要是指刀具軌跡的實(shí)際分布情況，都會(huì)在一定程度內(nèi)對(duì)零件加工質(zhì)量及工作效率產(chǎn)生干擾影響。因此，在對(duì)此進(jìn)行控制時(shí)應(yīng)盡量提升加工基礎(chǔ)精度，才能在保持平穩(wěn)受力的基礎(chǔ)上起到節(jié)約時(shí)間的效果。在加工期間所使用的走刀方式中包括環(huán)切走刀及單向走刀、往復(fù)走刀。單項(xiàng)走刀主要是在保持固定切削方式的情況下進(jìn)行順銑或逆銑，可在操作過(guò)程中增加提刀或空走刀，可以在加工過(guò)程中提升均勻受力效果，保持切削過(guò)程的良好穩(wěn)定。這種走刀方式可在切削量較大的粗加工階段使用，能夠在加工期間提升加工速度。而往復(fù)走刀方式主要用于精加工或半精加工中，可在質(zhì)量要求不高的情況下提高加工速度。

4 新時(shí)期機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)的應(yīng)用

4.1 智能化編程技術(shù)

由于現(xiàn)階段科學(xué)技術(shù)得到快速發(fā)展應(yīng)用，信息化時(shí)代的出現(xiàn)也使機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展受到?jīng)_擊影響，尤其是在計(jì)算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)的普及范圍擴(kuò)大后，可通過(guò)機(jī)械數(shù)控加工編程的作業(yè)方式開展調(diào)整工作，使數(shù)控系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中與智能化編程技術(shù)進(jìn)行結(jié)合。在全面融合發(fā)展后可真正起到機(jī)械加工效率的提升效果，并在運(yùn)用智能化編程技術(shù)后最大程度滿足產(chǎn)品生產(chǎn)要求。另外，通過(guò)使用智能化編程技術(shù)，還可在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)完善程度方面進(jìn)行有效提升，不但可以在工作人員的編程技術(shù)及加工精度方面展現(xiàn)其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，還可在加工流程開展期間盡量減少人為因素所產(chǎn)生的干擾，在此基礎(chǔ)上應(yīng)重視信息技術(shù)的快速發(fā)展，在結(jié)合現(xiàn)階段時(shí)代發(fā)展速度的情況下，促使加工體系及編程技術(shù)應(yīng)用能力得到快速提升，在結(jié)合優(yōu)質(zhì)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的情況下，進(jìn)一步加快新時(shí)期機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)的發(fā)展速度。

4.2 CAXA制造工程師

使用AM/CAD軟件可以在工件實(shí)體及曲面加工期間，對(duì)相應(yīng)符合使用要求的編程軟件進(jìn)行合理篩選，在合理運(yùn)用數(shù)控加工編程技術(shù)后，可完成加工工序的設(shè)置和參數(shù)軌跡調(diào)整工作，在整體提升加工過(guò)程實(shí)際靈活性和多樣性功能的情況下，可明顯提升工件加工質(zhì)量及生產(chǎn)效率。在應(yīng)用過(guò)程中需要使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行操控，在曲面和實(shí)體工件的機(jī)械加工模型建立期間，可對(duì)編程設(shè)置流程進(jìn)行優(yōu)化完善，通過(guò)控制機(jī)械切削速度及刀具距離、加工軌跡的方式，能夠有效提升實(shí)際數(shù)控加工質(zhì)量水平。CAXA制造工程師在完成后續(xù)加工流程處理工作時(shí)，利用編程技術(shù)可對(duì)參數(shù)軌跡及多元化數(shù)控加工方式進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)一步提升編程設(shè)置速度，完成虛擬加工和真實(shí)加工的場(chǎng)景結(jié)合效果。另外還可在技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，依照加工要求使加工流程設(shè)計(jì)方案的完善程度得到提升。在定制數(shù)控加工方案時(shí)，可根據(jù)工件造型及圖紙標(biāo)注要求定制計(jì)劃，結(jié)合工作人員的技術(shù)編程改善傳統(tǒng)加工方式，確保工件在完成加工任務(wù)后達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)。在此期間，需要注意加工參數(shù)的收集預(yù)處理工作開展情況，在良好匹配生產(chǎn)軌跡及編程代碼的情況下，可在多個(gè)施工流程開展期間發(fā)揮重要銜接作用。通過(guò)CAXA制造工程師合理優(yōu)化加工流程，可充分體現(xiàn)其所具有的應(yīng)用范圍廣泛及高效率、高強(qiáng)度等特點(diǎn)，使系統(tǒng)的加工參數(shù)變化及相應(yīng)功能得到支持優(yōu)化，可在工件選型及數(shù)控加工方案設(shè)計(jì)、精度控制等多方面展現(xiàn)其使用價(jià)值，最大程度提升生產(chǎn)加工工藝及生產(chǎn)質(zhì)量。

4.3 宏編程技術(shù)

宏編程技術(shù)在機(jī)械加工過(guò)程中應(yīng)用時(shí)，需要通過(guò)變量計(jì)算的方式開展全流程控制工作，由于這種技術(shù)所具有的技術(shù)工藝較為高端，需要工作人員對(duì)函數(shù)及邏輯運(yùn)算等多種運(yùn)算方式有所掌握，才能在實(shí)際使用過(guò)程中對(duì)于宏編程技術(shù)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善處理。由于這種編程方式與其他編程語(yǔ)言之間較為接近，可在工件生產(chǎn)加工期間完成高精密度任務(wù)，所以需要在利用宏編程運(yùn)作方式時(shí)，應(yīng)重視加工標(biāo)準(zhǔn)以提升整體質(zhì)量，才能完成結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度較高的機(jī)械部件加工任務(wù)。

5 現(xiàn)階段機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

5.1 設(shè)備需及時(shí)更新?lián)Q代

我國(guó)的機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中并不先進(jìn)，傳統(tǒng)數(shù)控加工技術(shù)受使用設(shè)備影響，實(shí)際達(dá)到的精密程度并不符合目標(biāo)預(yù)定要求，從而使技術(shù)的應(yīng)用效率及產(chǎn)品質(zhì)量始終處于較低水平。另外，我國(guó)操作技術(shù)人員的自身專業(yè)技術(shù)能力也應(yīng)不斷學(xué)習(xí)提升，才可在操作加工過(guò)程中對(duì)部分輕微故障有排除解決能力。

5.2 數(shù)控加工技術(shù)人員的綜合能力水平有待提升

數(shù)控技術(shù)操作人員整體能力水平不均，部分工作人員在必須掌握的數(shù)控機(jī)床操作指令方面存在不足，導(dǎo)致后續(xù)在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)無(wú)法正確解決，甚至部分工作人員在生產(chǎn)加工期間，主要以自身經(jīng)驗(yàn)作為依據(jù)完成加工任務(wù)，在高能力專業(yè)技術(shù)人員數(shù)量較少的情況下，并不能夠在相關(guān)編程技術(shù)操作期間展現(xiàn)較高水平。因此，需要在此基礎(chǔ)上重視增加專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)問(wèn)題，通過(guò)提升技術(shù)人員自身技能及招聘高能力人才的方式，從而提升整體操作團(tuán)隊(duì)的技能水平。

5.3 克服換刀問(wèn)題

在生產(chǎn)加工期間所出現(xiàn)的換刀問(wèn)題概率較高，并且在出現(xiàn)后，對(duì)生產(chǎn)加工的實(shí)際效率及質(zhì)量產(chǎn)生影響較大，通常是由于機(jī)械手回歸原點(diǎn)以及刀套反轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)故障所引起。另外，走刀線路設(shè)置及位置順序設(shè)置方面也可能存在設(shè)計(jì)問(wèn)題，需要在工作中對(duì)此深入研究，力求生產(chǎn)加工期間保持設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)，優(yōu)化刀具設(shè)置方案，從而真正提升加工效率及質(zhì)量水平。

6 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用

6.1 在機(jī)床設(shè)備中使用

在現(xiàn)代機(jī)械加工領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)機(jī)電一體化發(fā)展目標(biāo)后，數(shù)控技術(shù)在機(jī)床設(shè)備中的應(yīng)用已成為重要標(biāo)志成果，使機(jī)床加工質(zhì)量和加工效率得到顯著提升。在利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)機(jī)床中心系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化控制后，可利用各類輸入指令完成各項(xiàng)加工任務(wù)，真正實(shí)現(xiàn)機(jī)床自動(dòng)化加工發(fā)展目標(biāo)。在數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，參照目標(biāo)零件的幾何信息和加工工藝信息完成數(shù)字化處理控制過(guò)程，最終所生產(chǎn)的產(chǎn)品可達(dá)到精準(zhǔn)控制效果，在提升機(jī)械制造行業(yè)領(lǐng)域多元化控制能力后，真正實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工范圍的擴(kuò)大效果。

6.2 在生產(chǎn)工業(yè)中應(yīng)用

數(shù)控機(jī)械在生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用后，可在機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)線中利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行編程，各種指令的收入減少了人工操作壓力及投入成本，從而在增加機(jī)械化操作覆蓋率后提升產(chǎn)品加工正確率，甚至可完成復(fù)雜加工任務(wù)，提升經(jīng)濟(jì)效益，并在出現(xiàn)故障問(wèn)題時(shí)，通過(guò)自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)提升維修效率，加快生產(chǎn)加工行業(yè)發(fā)展速度。

7 結(jié)語(yǔ)

機(jī)械數(shù)控加工編程技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，已在我國(guó)科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的影響下得到推進(jìn)，由于其所具有的實(shí)用性和可操作性優(yōu)勢(shì)較為突出，可在實(shí)際應(yīng)用期間根據(jù)不同類型的機(jī)械加工產(chǎn)品特點(diǎn)進(jìn)行編程。為進(jìn)一步提升生產(chǎn)加工質(zhì)量及加工效率，需要技術(shù)人員提升專業(yè)技術(shù)能力水平，并適當(dāng)進(jìn)行創(chuàng)新優(yōu)化，提升加工編程技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，從而創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)企業(yè)發(fā)展。

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