王作鵬

摘 要： 目前我國社會經(jīng)快速發(fā)展，進一步提升了社會生產(chǎn)力水平，在加工工件領(lǐng)域開始廣泛應(yīng)用數(shù)控車床。原本設(shè)計工件時需要充分利用車床，以此將生產(chǎn)效率提高。然而這樣的加工工藝極易在加工中產(chǎn)生廢料，并且會有較大的占地面積。針對這一情況可知，有效研究數(shù)控加工下設(shè)計工藝的原則和方法具有重要意義。本文將結(jié)合數(shù)控工藝設(shè)計原理、特點以及現(xiàn)狀，分析其設(shè)計原則和方法，以供參考。

關(guān)鍵詞： 數(shù)控加工;工藝設(shè)計原則;零部件

【中圖分類號】TG659 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-3733（2020）20-0169-02

工業(yè)加工行業(yè)在發(fā)展過程中不斷更新自身應(yīng)用的方法和技術(shù)，目前現(xiàn)代化和電子信息技術(shù)不斷發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中數(shù)控加工能夠發(fā)揮越來越大的作用，在一定程度上提升加工精準度，并保證生產(chǎn)統(tǒng)一規(guī)范。在近些年數(shù)控加工技術(shù)朝著自動化和智能化方向發(fā)展與優(yōu)化。在技術(shù)層面上，數(shù)控加工工藝對于技術(shù)以及專業(yè)度都有較高要求，這將聯(lián)系著后期零件加工的規(guī)范性，在準備零件加工環(huán)節(jié)具有重要意義。設(shè)計數(shù)控加工工藝應(yīng)在完成編制電子程序編制前將設(shè)計工作完成，將設(shè)計數(shù)據(jù)加工方案確定下來，以此來保障后期編制電子程序有所依據(jù)。設(shè)計數(shù)控加工的工藝很重要，科學、合理進行設(shè)計可以將后期加工工作量減少，并提升數(shù)控機床編程效率，因此要重視設(shè)計工藝的原則和方法。

1 數(shù)控加工工藝設(shè)計

1.1 原理

設(shè)計數(shù)控加工工藝的目的主要是為提升零件數(shù)控加工質(zhì)量，重視對于控制數(shù)控加工零件程序進行確定，將實際加工中換刀次數(shù)減少，對于空程時間全面加以控制，數(shù)控加工工藝通過集中方式對數(shù)控加工精度進行控制。合理設(shè)計數(shù)控加工工藝能夠使零件加工更具針對性，重視加工過程中的零件數(shù)控加工結(jié)構(gòu)特征以及工藝方法，以此保證更熟練開展數(shù)控加工工作。設(shè)計數(shù)控加工的工藝應(yīng)該從數(shù)控機床實現(xiàn)因素入手，確保數(shù)控加工完整性以及精準度。嚴謹設(shè)計數(shù)控加工的工藝內(nèi)容，這將高要求著從業(yè)人員掌握的技術(shù)，設(shè)計期間確保準確和規(guī)范的開展加工操作，從而來優(yōu)化設(shè)計和改進不同零件[1]。此外，需要做好數(shù)控加工操作前期準備工作，完善編程方法和設(shè)計方案，應(yīng)該重視設(shè)計細節(jié)，以此提升加工有效性，將數(shù)控加工時間以及成本進一步降低，以此達到高質(zhì)量加工目標。

1.2 數(shù)控加工工藝特征

（1）內(nèi)容具體

設(shè)計數(shù)控加工工藝是較為具體的生產(chǎn)過程，主要的任務(wù)是生產(chǎn)出所需要的零件，這一過程并不復雜。這一工作具有明確對象，在設(shè)計期間需要對每一個細節(jié)進行嚴格把控。一般傳動工藝具有一定缺陷，而數(shù)控機床具有一定的優(yōu)勢，因此受到了人們的廣泛歡迎和使用。在設(shè)計生產(chǎn)過程中應(yīng)用新型生產(chǎn)方式，將有效減少加工過程，也需要較少的儀器設(shè)備。這一方法有利于人們開展加工工作，但是在某些方面具有嚴格要求，這會使數(shù)控加工過程比較復雜。由于數(shù)控加工涉及到編程，完成這些操作的生產(chǎn)者需要具備較高知識水準和專業(yè)技能。除此之外，生產(chǎn)設(shè)計過程中需要嚴格要求細節(jié)問題，這對于相關(guān)人員職業(yè)素養(yǎng)有較高要求。

（2）工藝復合性

應(yīng)用數(shù)控加工進行生產(chǎn)，需要保證各環(huán)節(jié)相互配合，并有效利用和設(shè)計生產(chǎn)資源。通常情況下需要多個機器同時工作來生產(chǎn)一個零件，這一加工方法也可看作是有效結(jié)合傳統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)計方法，使生產(chǎn)過程更加簡便，同時能夠?qū)⑹褂脵C器的效率提高，應(yīng)用這一方法也能夠節(jié)省一定的資源。由于傳統(tǒng)生產(chǎn)方法應(yīng)該在每一設(shè)計生產(chǎn)環(huán)節(jié)需使用專門工具將生產(chǎn)零件夾正，而應(yīng)用數(shù)控工藝能夠?qū)⑦@一步驟省略掉，節(jié)省一定時間，并且不需要使用過多的工具，加上機器間配合良好，這會縮短生產(chǎn)時間，從而有效提升工作效率。在生產(chǎn)零件前需要完成設(shè)計數(shù)控加工工藝這一步驟，這對于工業(yè)生產(chǎn)有重要意義[2]。為了將生產(chǎn)效率合理提高，需要在生產(chǎn)過程當充分運用各個生產(chǎn)資源，生產(chǎn)前有效設(shè)計和研究加工工藝，以此提升加工效率。

1.3 存在問題

設(shè)計數(shù)控加工工藝時需要考慮到很多因素，但設(shè)計數(shù)控加工工藝有較大難度，設(shè)計期間需使用各種工具以及零件來檢查，以此來明確最終設(shè)計方案。進行設(shè)計時應(yīng)保證相關(guān)工作人員經(jīng)驗豐富。目前，一些設(shè)計數(shù)控加工工藝人員存在不具備良好耐心，無法以最優(yōu)設(shè)計方案為基礎(chǔ)對加工方案進行反復確定選擇;未掌握零件尺寸大小，沒有結(jié)合實際要求來編程，沒有充分考慮最低成本對各道加工工序合理進行控制，從而難以提升零件數(shù)控加工的精準度;沒有準確選用道具或是沒有按照加工順序開展工作，使得加工零件粗糙，沒有充分打磨細節(jié)，與零件整體使用要求不符合等問題。因為沒有明確對設(shè)計數(shù)控加工工藝進行定位，對數(shù)控機床應(yīng)用次數(shù)沒有進行控制和設(shè)定，不合理控制加工順序，都會偏離精細加工的軌跡。

2 基于數(shù)控加工的工藝設(shè)計原則

2.1 工序劃分原則

將零部件使用材料特征與加工要求當做參考依據(jù)，劃分加工工序為各種類型，以此來合理選擇加工方案。比如待加工的零部件材料不具備較強硬度，極易出現(xiàn)變形情況，進行加工時，需根據(jù)加工先粗后細原則當做參考標準。結(jié)合安裝工件的方式，將配合部位當做核心，合理確定加工部位，以此來提高加工工件的完整性。從而可知，加工工件時，需要對加工工序影響工件質(zhì)量情況加以掌握。

2.2 工藝設(shè)計原則

（1）對數(shù)控加工工藝進行設(shè)計時，需要遵循一次加工以及集中定位原則。絕大部分工件是拼合多個零部件組成的，在保證每一零部件精度情況下，才可以將加工工件過程造成誤差情況減少。針對這一問題，對零件進行數(shù)控加工時，盡可能保證一次成型，防止二次加工產(chǎn)生誤差。（2）在設(shè)計數(shù)控加工工藝時需要始終遵循先粗后精的原則，設(shè)置合理的加工精度，將這一精度作為工件限定標準。在深度切削零部件之后，應(yīng)用粗加工方式，對零部件輪廓進行整體塑造，接著進行半精度加工，保證合理分配余量，最終實現(xiàn)精加工。（3）設(shè)計數(shù)控工藝期間，需要遵循先近后遠這一原則，結(jié)合零件各部位與刀口距離確定合理的加工部位，將這一原則當做指導理念，以此來縮短走刀空行程的距離。在加工特殊部件時，需結(jié)合零部件硬度來選擇合理的加工工藝。比如，銑具的變形幾率較大，鏜具有較高硬度，在這樣情況下開展數(shù)控加工工作時，首先應(yīng)加工銑具，接著進行鏜穿孔，避免出現(xiàn)飛邊情況。（4）應(yīng)根據(jù)最短走刀路線的原則?？招谐叹嚯x和定位誤差間呈現(xiàn)為正相關(guān)性。刀時間延長會對空行程距離產(chǎn)生影響，使其隨之延長，導致定位過程存在較高誤差，這對于合理選擇換刀后的加工位置有一定阻礙，在粗加工中這一情況比較明顯。增加空行程距離也會嚴重影響切削準確性，不僅會浪費大量物料，也會降加工效率整體降低。針對這一情況，開展數(shù)控加工工作時，需要減少走刀時間，以此來簡化加工工藝流程[3]。

3 數(shù)控加工工藝方法

3.1 合理設(shè)計加工工序。

數(shù)控機床加工和原本機床加工存在一定的差異，不管是機床設(shè)備還是數(shù)控技術(shù)都具有較高專業(yè)要求。實踐過程中會出現(xiàn)一些無法預想的困難和意外，因此需要全面、科學的設(shè)計加工工序，在設(shè)計數(shù)控加工工序時應(yīng)該對其進行整體掌握，基于整體，設(shè)計并制定方案，保證數(shù)控機床以及零件加工工藝更加合理。進行數(shù)控加工工作時，許多環(huán)節(jié)都要求嚴格執(zhí)行編程，例如加工零件表面和切削零件的過程因此在設(shè)計數(shù)控加工工藝時，應(yīng)該將工藝以及編程進行完整設(shè)定，以此來有效控制數(shù)控加工，以此達到應(yīng)用最少加工成本獲得更良好的加工效率以及收益。

3.2 合理選用刀具及走刀路線。

結(jié)合從近到遠的原則進行加工，需要合理選擇刀具路徑，以此將加工時間縮短。為了使刀具加工精細水平進一步提升，選擇刀具過程中需要考慮到零件塑性特點，當零件具有較高塑性時可以選用較為鋒利的刀具，同時加快切削速度，防止刀具損壞零部件表面，最終使加工材料斷裂[4]。除此之外，對走刀路徑進行科學規(guī)劃，將移動刀具的時間縮短，最終提升加工的效率和質(zhì)量。

3.3 切削量科學設(shè)定。

在研究數(shù)控加工方法時，應(yīng)根據(jù)設(shè)計參數(shù)開展分析工作。確定走刀路徑后，需按照計算結(jié)果對每次切削量進行計算，同時制定切削方案。因為切削產(chǎn)生不同切削量都將影響零部件精細，加工中單次切削量出現(xiàn)變化，極易使零件加工材料出現(xiàn)變形問題，嚴重時會損壞零件，對加工質(zhì)量有嚴重影響。因此實際設(shè)計切削量時應(yīng)綜合考慮各項因素影響切削量的情況，以確保零部件切削質(zhì)量[5]。

結(jié)束語：在分析數(shù)控加工工藝后可以確定現(xiàn)階段機械加工的方式，并廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中。為將數(shù)控加工質(zhì)量整體提升，應(yīng)該確定數(shù)控加工工藝設(shè)計原則和方法，提升生產(chǎn)效率，促進制造加工行業(yè)進一步發(fā)展。

參考文獻

[1] 劉慧.基于數(shù)控加工下工藝設(shè)計原則及方法的分析[J].南方農(nóng)機，2019，50（23）：110.

[2] 李文華.基于數(shù)控加工的工藝設(shè)計原則及方法研究[J].內(nèi)燃機與配件，2019（11）：68-69.

[3] 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）：107-108.

[4] 吳魁魁.數(shù)控加工工藝設(shè)計原則及方法[J].湖北農(nóng)機化，2018（12）：39-40.

[5] 羊炳光.基于數(shù)控加工的工藝設(shè)計原則及方法研究[J].南方農(nóng)機，2018，49（15）：171.