摘要：近些年來(lái)，由于我國(guó)制造業(yè)的快速發(fā)展，數(shù)控加工技術(shù)也取得了一定的進(jìn)步，這對(duì)制造業(yè)的發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用，但是同其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的數(shù)控加工技術(shù)仍然存在差距，需要在日后的發(fā)展過(guò)程中不斷完善?；诖?，文章將結(jié)合當(dāng)前數(shù)控加工工藝的實(shí)際情況，對(duì)數(shù)控加工的工藝原則以及設(shè)計(jì)特點(diǎn)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；工藝設(shè)計(jì)原則；工藝設(shè)計(jì)方法；制造業(yè)；機(jī)床零件加工 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TG659 文章編號(hào)：1009-2374（2017）05-0088-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.043

數(shù)控加工是機(jī)床零件加工方式的一種，依托信息技術(shù)，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)機(jī)床零件進(jìn)行加工控制，能夠解決零件加工過(guò)程中存在的各種問(wèn)題，并且零件加工的精度和準(zhǔn)確性也要比傳統(tǒng)的機(jī)床加工高得多。為了能夠?qū)?shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)原則和方法了解透徹，本文特此進(jìn)行探究，而這種探究也是非常具有現(xiàn)實(shí)意義的。

1 數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)具有的特征

1.1 內(nèi)容較為復(fù)雜，控制較為嚴(yán)謹(jǐn)

近些年來(lái)，數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)技術(shù)有了明顯提高，而它的提高離不開(kāi)對(duì)數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容的了解。數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容非常復(fù)雜并且嚴(yán)謹(jǐn)，從事數(shù)控加工的員工必須精通數(shù)控加工技術(shù)，在面對(duì)復(fù)雜的工作時(shí)能夠應(yīng)變自如，不斷提升工作效率。另外，在進(jìn)行數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)時(shí)，還要求員工依靠自身的知識(shí)儲(chǔ)備和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，處理好工作中遇到的每一個(gè)問(wèn)題，不斷突破創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工效率的最優(yōu)化。

1.2 過(guò)程較為繁雜，難度比較大

數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)涉及到的因素眾多，既有零件和工具方面的檢查，也包括圖紙等方面內(nèi)容的檢查，在進(jìn)行數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中，這些基本工作在完成的同時(shí)，還要確保萬(wàn)無(wú)一失，只有這樣才能將最終的方案設(shè)計(jì)確定下來(lái)，這非常明顯地表明了數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)過(guò)程十分冗雜。在實(shí)際工作過(guò)程中，既要考驗(yàn)工作人員的耐心和經(jīng)驗(yàn)，如面臨零件選擇的時(shí)候，工作人員需要判斷零件的大小、尺寸是否合適，又要考慮數(shù)控加工編程方面，要求用最低的成本消耗，實(shí)現(xiàn)最大的經(jīng)濟(jì)效益。

2 數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)具有的原則

2.1 堅(jiān)持工序集中，一次性定位的原則

數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要堅(jiān)持工序集中、一次性成型的原則，也就是生產(chǎn)過(guò)程中在相同的條件下，盡量讓零件多完成加工工序，使得工序更加集中，從而降低因?yàn)槎喹h(huán)節(jié)加工可能產(chǎn)生的誤差。需要注意的是，在加工同軸孔隙期間，操作人員必須考慮到重復(fù)定位會(huì)產(chǎn)生誤差，因此要借助精準(zhǔn)定位，減少誤差情況的發(fā)生。

2.2 遵循先粗后精的原則

數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)需要遵循先粗后精的原則。需要注意的是，這里的“粗”主要是指加工過(guò)程的簡(jiǎn)單，以便于能夠提升加工速度，之后再進(jìn)行精細(xì)加工，實(shí)現(xiàn)余量的充分利用。在進(jìn)行粗加工的過(guò)程中，工作人員要盡可能地減少動(dòng)刀，少加工余量，盡可能將工作效率提升上去。然后在精加工過(guò)程中，需要考慮到先前的粗加工會(huì)導(dǎo)致零件變形這一情況，通過(guò)精加工可以使得零件逐漸恢復(fù)原樣。

2.3 遵循先近后遠(yuǎn)的原則

數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)需要遵循先近后遠(yuǎn)的原則，因此走刀路線應(yīng)當(dāng)最短，這就要求從刀具的移動(dòng)方面著手準(zhǔn)備，使得刀具的移動(dòng)距離最短。在實(shí)際操作過(guò)程中，一定要根據(jù)先近后遠(yuǎn)的原則。簡(jiǎn)言之，就是先加工刀具周邊的位置，然后逐漸擴(kuò)大距離，向更遠(yuǎn)的位置加工。通過(guò)這樣的走刀路線，刀具行走空間減少的同時(shí)，孔的精準(zhǔn)度也得以提升，這對(duì)提高數(shù)控加工的工作效率以及企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量方面具有非常大的作用。

2.4 堅(jiān)持刀具最少調(diào)用次數(shù)的原則

在進(jìn)行數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要盡可能地減少換刀時(shí)間，力求將同一把刀具工序盡可能集中，這就要求操作人員需要盡量利用同一把刀具來(lái)對(duì)零件表面上的相同切削部分進(jìn)行加工，從而減少同一把刀具的多次調(diào)用和安裝。

2.5 堅(jiān)持先內(nèi)后外的原則

如果零件既有內(nèi)表面，又有外表面的話，在加工的時(shí)候，一定要合理安排好加工順序。一般而言，面對(duì)這種情況，操作人員應(yīng)堅(jiān)持先內(nèi)后外的原則，即先加工內(nèi)表面，其次再對(duì)外表面加工，然后在進(jìn)行粗細(xì)加工的安排上，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持先粗后精的原則，即先內(nèi)在表面的粗加工，再內(nèi)外表面的精加工。

2.6 堅(jiān)持走刀路線最短原則

數(shù)控加工的質(zhì)量至關(guān)重要，操作人員在加工過(guò)程中必須確保其質(zhì)量，因此走刀路線最短原則必須得以遵循。如果走刀路線最短原則落實(shí)到位，不但可以縮短加工時(shí)間，而且還可以減少因?yàn)榧庸み^(guò)程中道具對(duì)零件造成的磨損或消耗。由于精加工切削過(guò)程的走刀路線基本上都是沿著其零件輪廓順序進(jìn)行的，所以如果可行，操作人員需要合理選擇起刀點(diǎn)以及換刀點(diǎn)，同時(shí)盡可能合理安排各路徑間空行程銜接。

2.7 堅(jiān)持程序段最少的原則

在加工程序的編制工作中，操作人員應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持程序段最少的原則。程度段最少的原則如果能夠切實(shí)落實(shí)，那么將可以通過(guò)最少的程序段數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的加工，這樣一來(lái)，既可以使得程序更加簡(jiǎn)潔，還能夠減少加工過(guò)程錯(cuò)誤的發(fā)生率。

2.8 堅(jiān)持?jǐn)?shù)控加工工序和普通工序銜接的原則

前文筆者提到，數(shù)控加工工序并不簡(jiǎn)單，在實(shí)際加工過(guò)程中需要花費(fèi)操作人員很大的精力。操作人員在進(jìn)行數(shù)控加工時(shí)，除了數(shù)控加工工序之外，還會(huì)摻雜部分普通工序，這些普通工序在整個(gè)數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中具有極其重要的作用，所以必須有效地進(jìn)行銜接，否則將會(huì)導(dǎo)致加工過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題。而要想解決這一問(wèn)題，操作人員就必須將各道工序建立起相互之間的聯(lián)系，做到前后兼顧，綜合考慮。

2.9 其他原則

當(dāng)然，在實(shí)際操作過(guò)程中，上述的原則并不是一成不變的，如果遇到特殊情況，可以適當(dāng)?shù)馗姆桨福`活應(yīng)變，而這些還需要編程者在實(shí)際的數(shù)控加工過(guò)程中不斷學(xué)習(xí)和實(shí)踐，積累經(jīng)驗(yàn)的豐富。

3 數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)分析

3.1 可行性分析

在進(jìn)行數(shù)控加工之前，一定要對(duì)數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)的工藝性進(jìn)行分析，主要從合理性以及可行性方面加以考慮?？尚行宰鳛閿?shù)控加工工藝的前提和基礎(chǔ)，能夠確保數(shù)控加工過(guò)程中其他原則的落實(shí)。所以可行性的分析不容忽視，這樣可以有效防止數(shù)控機(jī)床的使用向普通機(jī)床使用轉(zhuǎn)變。在具體的分析判斷過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)具備以下兩方面的特征，只有這樣數(shù)控加工的可行性才會(huì)比較高：（1）按照一定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)零件進(jìn)行分類，堅(jiān)持利益最高原則；（2）嚴(yán)格挑選零件，需要考慮到零件的進(jìn)度和復(fù)雜程度。

3.2 方便性分析

數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)分析需要分析其方便程度，在進(jìn)行方便性分析的時(shí)候，要求操作人員遵循一定的程序：（1）分析零件圖紙中附帶的尺寸數(shù)據(jù)是否符合編程方便的原則；（2）分析組成零件邊緣幾何圖形的條件是否充分；（3）檢查圖紙中尺寸的注釋方式是否

正確。

4 數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)方法

4.1 選擇合理的走刀路線

數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)方法一定要以提高生產(chǎn)效率為目的，通過(guò)各種有效的方法進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，因此操作人員在工作過(guò)程中一定要合理選擇走刀路線，盡量將走刀路線控制在最短狀態(tài)。通過(guò)對(duì)走刀路線的合理規(guī)劃，既能提高工作效率，還可以保證產(chǎn)品質(zhì)量。在具體的操作過(guò)程中，工作人員要這樣做：（1）選擇好刀具，注意觀察刀具的平滑度情況；（2）在下刀的時(shí)候應(yīng)當(dāng)考慮下刀的位置和切入方向等方面，確保下刀位置和切入方向的科學(xué)性和合理性，否則零件表面可能出現(xiàn)劃痕；（3）充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)計(jì)算出最短的走刀路線，減少動(dòng)刀次數(shù)。

4.2 完善加工工序的安排

零件的制造就是由一道道加工工序構(gòu)成，所以在進(jìn)行數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)時(shí)，一定要合理安排好加工工序，這就要求做到以下兩個(gè)方面：（1）制定并完善加工工序規(guī)章制度，堅(jiān)持裝夾次數(shù)最少使用的原則，實(shí)現(xiàn)最大的利益；（2）工作人員的技術(shù)水平要有保證，特別是要讓工作人員熟練掌握數(shù)控加工的編程工作，從而使數(shù)控加工工作的效果達(dá)到最理想的狀態(tài)。

4.3 明確加工方法，確定切削用量

進(jìn)行數(shù)控加工切削之前，工作人員一定要制定出完善的切削計(jì)劃，將切削過(guò)程中各個(gè)方面，如切削位置、切削入量、最短路線等都要明確下來(lái)，同時(shí)還要確定數(shù)控加工的方法以及切削用量。在實(shí)際的數(shù)控加工過(guò)程中，無(wú)論是粗加工，還是半加工，抑或是精加工，切削用量的選擇，不能根據(jù)主觀臆斷決定，必須參照數(shù)控加工的規(guī)章制度進(jìn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，與傳統(tǒng)的數(shù)控加工相比，現(xiàn)代化的數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)得到了非常明顯的優(yōu)化，數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)也得到了越來(lái)越多的關(guān)注，因此數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)也必須與時(shí)俱進(jìn)，注重加工工序的效率和質(zhì)量。要想提高操作人員的工作效率以及產(chǎn)品的質(zhì)量，就必須在數(shù)控加的工藝設(shè)計(jì)工過(guò)程中堅(jiān)持一次定位、先粗后精、先近后遠(yuǎn)、走刀路線最短等原則，并且合理選擇走刀路線，完善加工工序安排，明確加工方法，確定切削用量，不斷提升加工效率和質(zhì)量，最終提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳光明.基于數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)原則及方法研究[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2015，23（9）.

[2] 姚建方.基于數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)原則及方法研究[J].工業(yè)設(shè)計(jì)，2015，36（10）.

[3] 趙留杰，張英杰.一種基于加工特征的數(shù)控工藝設(shè)計(jì)方法[J].機(jī)械工程師，2014，17（6）.

[4] 張熾榮.基于數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)原則及方法研究[J].科技視界，2016，30（1）.

[5] 朱政紅，張春偉.影響機(jī)械加工精度的幾種因素[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2014，17（11）.

[6] 張寧健.數(shù)控探頭測(cè)量功能在數(shù)控加工中的應(yīng)用[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2014，27（8）.

[7] 田志恒，王玉梅，孫自龍.數(shù)控加工內(nèi)孔油槽問(wèn)題探討[J].金屬加工：冷加工，2014，51（7）.

作者簡(jiǎn)介：梅影（1964-），女，湖北黃陂人，重慶五一高級(jí)技工學(xué)校高級(jí)講師，研究方向：數(shù)控技術(shù)。

（責(zé)任編輯：蔣建華）