新時期機械數(shù)控加工編程技術(shù)探究

張志濱

（威海機械工程高級技工學(xué)校，山東 威海 264500）

機械行業(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，已在多個行業(yè)領(lǐng)域中展現(xiàn)出新的應(yīng)用價值。由于這一技術(shù)在應(yīng)用過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)上進行優(yōu)化提升，已成為新時期推動行業(yè)發(fā)展的重要目標。

1 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

在現(xiàn)代加工中應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，可在快速提高時間效率的同時減少加工繁瑣過程，還可在管理工作開展期間提升實際效率，對管理工作進行優(yōu)化細化，在所有管理環(huán)節(jié)中提升細致程度。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)其良好的利用價值，使先進科學(xué)技術(shù)和數(shù)字技術(shù)得到高度融合發(fā)揮，推動我國機械行業(yè)的快速發(fā)展。尤其是在生產(chǎn)操作中通過數(shù)字化控制機械開展工作，可最大限度減少傳統(tǒng)人工作業(yè)的強度壓力，賦予生產(chǎn)操作過程人性化特點。另外，其在機床設(shè)備的使用加工效果方面也有突出作用，可有效提高實際加工效率和生產(chǎn)質(zhì)量，通過以數(shù)據(jù)代碼的形式進行編程，可在其存入數(shù)據(jù)庫后受到人工操作控制，在輸入指令后可實現(xiàn)自動化控制機床生產(chǎn)目的。這樣的運作控制方式使機床的運行效率得到快速提升，在完成數(shù)字化加工目標的基礎(chǔ)上，還可為我國機械加工行業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展提供重要技術(shù)支持，使實際加工效率和生產(chǎn)能力得到重要保障[1]。

2 機械數(shù)控加工工藝的應(yīng)用原則

2.1 堅持從近到遠原則

在數(shù)控粗加工的開展階段，為使刀具的實際運動距離得到有效控制，可通過減少空間的方式起到縮短距離的效果。在進行加工期間，為提高實際效率，應(yīng)堅持就近原則，完成最近刀具零件的加工工作，然后再對較遠零件進行加工。在車削加工時采用先近后遠的作業(yè)方式開展工作，可對工件的剛度和切削條件起到一定的改善作用。在對工件內(nèi)外表面進行加工處理時，由于其內(nèi)表面的尺寸及形狀可控性較差，極有可能會使刀具在使用中出現(xiàn)剛度變化，應(yīng)對內(nèi)表面和外表面進行加工處理，以減少干擾影響[2]。

2.2 堅持最短加工路線

在選擇加工路線時應(yīng)注意控制其實際作業(yè)長度，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程的復(fù)雜程度，在機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)加工期間嚴格控制最低工序和最低成本標準，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)編程錯誤等問題，還可在反復(fù)檢查程序確保完全正確的情況下，優(yōu)化使用加工時間和成本資金，進一步提升加工效率，優(yōu)質(zhì)完成大量加工任務(wù)。

2.4 堅持先粗后細原則

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

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

3.1 選擇刀具方面

為進一步提高機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)用過程中得到良好展現(xiàn)。通過控制刀具選擇，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)用過程中具有不同效果，所以必須要找相關(guān)原則進行合理選擇。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，依照從小到大的原則進行挑選。考慮到加工期間被加工面的整體質(zhì)量需得到控制保證，有可能在加工過程中進行精細化處理，可選擇球頭刀配合使用，可在精細化加工時完成凹形操作。如果加工品形面可選擇平端立銑刀進行使用，圓角立銑刀也可作為使用類型，但是要根據(jù)實際凸形面質(zhì)量要求及加工效果進行合理選擇。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)量達到加工要求，在控制期間必須嚴格依照相應(yīng)規(guī)范制度開展工作，才可達到質(zhì)量保證效果。

3.2 切出切入刀具方面

為確保機械加工過程中的銑削效果，應(yīng)在復(fù)雜加工期間及時更換使用多種刀具類型，尤其是進行切入和切出作業(yè)期間，為盡量避免對其加工表面所產(chǎn)生的干擾影響，應(yīng)在切入切出道具的形式選擇方面進行慎重控制。比如在進行粗加工期間，由于加工后會出現(xiàn)多種幾何形狀余量，很可能會在再次加工進刀時出現(xiàn)切入方式錯誤問題。利用CAM 軟件可以在應(yīng)用過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?？梢栽诖旨庸ず图毤庸て陂g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，可在刀具實際運行形式方面產(chǎn)生一定影響，走刀方式主要是指刀具軌跡的實際分布情況，都會在一定程度內(nèi)對零件加工質(zhì)量及工作效率產(chǎn)生干擾影響。因此，在對此進行控制時應(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。單項走刀主要是在保持固定切削方式的情況下進行順銑或逆銑，可在操作過程中增加提刀或空走刀，可以在加工過程中提升均勻受力效果，保持切削過程的良好穩(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 新時期機械數(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，信息化時代的出現(xiàn)也使機械數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展受到?jīng)_擊影響，尤其是在計算機自動化技術(shù)的普及范圍擴大后，可通過機械數(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)在運行過程中與智能化編程技術(shù)進行結(jié)合。在全面融合發(fā)展后可真正起到機械加工效率的提升效果，并在運用智能化編程技術(shù)后最大程度滿足產(chǎn)品生產(chǎn)要求。另外，通過使用智能化編程技術(shù)，還可在圖紙設(shè)計完善程度方面進行有效提升，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，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)驗的情況下，進一步加快新時期機械數(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 軟件可以在工件實體及曲面加工期間，對相應(yīng)符合使用要求的編程軟件進行合理篩選，在合理運用數(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，在整體提升加工過程實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)用過程中需要使用計算機進行操控，在曲面和實體工件的機械加工模型建立期間，可對編程設(shè)置流程進行優(yōu)化完善，通過控制機械切削速度及刀具距離、加工軌跡的方式，能夠有效提升實際數(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，利用編程技術(shù)可對參數(shù)軌跡及多元化數(shù)控加工方式進行調(diào)整，進一步提升編程設(shè)置速度，完成虛擬加工和真實加工的場景結(jié)合效果。另外還可在技術(shù)應(yīng)用過程中，依照加工要求使加工流程設(shè)計方案的完善程度得到提升。在定制數(shù)控加工方案時，可根據(jù)工件造型及圖紙標注要求定制計劃，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)后達到要求標準。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，可在多個施工流程開展期間發(fā)揮重要銜接作用。通過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、高強度等特點，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、精度控制等多方面展現(xiàn)其使用價值，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)在機械加工過程中應(yīng)用時，需要通過變量計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，需要工作人員對函數(shù)及邏輯運算等多種運算方式有所掌握，才能在實際使用過程中對于宏編程技術(shù)整體結(jié)構(gòu)進行完善處理。由于這種編程方式與其他編程語言之間較為接近，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作方式時，應(yīng)重視加工標準以提升整體質(zhì)量，才能完成結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度較高的機械部件加工任務(wù)。

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

5.1 設(shè)備需及時更新?lián)Q代

我國的機械數(shù)控加工技術(shù)在應(yīng)用過程中并不先進，傳統(tǒng)數(shù)控加工技術(shù)受使用設(shè)備影響，實際達到的精密程度并不符合目標預(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，才可在操作加工過程中對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)控機床操作指令方面存在不足，導(dǎo)致后續(xù)在出現(xiàn)問題時無法正確解決，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)問題，通過提升技術(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隊的技能水平。

5.3 克服換刀問題

在生產(chǎn)加工期間所出現(xiàn)的換刀問題概率較高，并且在出現(xiàn)后，對生產(chǎn)加工的實際效率及質(zhì)量產(chǎn)生影響較大，通常是由于機械手回歸原點以及刀套反轉(zhuǎn)過程中出現(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)計問題，需要在工作中對此深入研究，力求生產(chǎn)加工期間保持設(shè)備正常運行狀態(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)在機械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用

6.1 在機床設(shè)備中使用

在現(xiàn)代機械加工領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)機電一體化發(fā)展目標后，數(shù)控技術(shù)在機床設(shè)備中的應(yīng)用已成為重要標志成果，使機床加工質(zhì)量和加工效率得到顯著提升。在利用計算機系統(tǒng)對機床中心系統(tǒng)進行優(yōu)化控制后，可利用各類輸入指令完成各項加工任務(wù)，真正實現(xiàn)機床自動化加工發(fā)展目標。在數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用過程中，參照目標零件的幾何信息和加工工藝信息完成數(shù)字化處理控制過程，最終所生產(chǎn)的產(chǎn)品可達到精準控制效果，在提升機械制造行業(yè)領(lǐng)域多元化控制能力后，真正實現(xiàn)機械加工范圍的擴大效果。

6.2 在生產(chǎn)工業(yè)中應(yīng)用

數(shù)控機械在生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用后，可在機械設(shè)備生產(chǎn)線中利用計算機技術(shù)進行編程，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)濟效益，并在出現(xiàn)故障問題時，通過自動化檢測系統(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

機械數(shù)控加工編程技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，已在我國科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的影響下得到推進，由于其所具有的實用性和可操作性優(yōu)勢較為突出，可在實際應(yīng)用期間根據(jù)不同類型的機械加工產(chǎn)品特點進行編程。為進一步提升生產(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，并適當進行創(chuàng)新優(yōu)化，提升加工編程技術(shù)的應(yīng)用價值，從而創(chuàng)造更多經(jīng)濟效益，推動企業(yè)發(fā)展。