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數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)原則分析論文
摘要：工業(yè)加工一直以來(lái)都是一個(gè)融合了最新科學(xué)技術(shù)的行業(yè)。隨著現(xiàn)代化高速發(fā)展和電子信息技術(shù)的不斷成熟，數(shù)控加工在工業(yè)成產(chǎn)中的作用越來(lái)越大，極大地提高了工業(yè)加工的精準(zhǔn)度和生產(chǎn)的統(tǒng)一規(guī)范化。數(shù)控加工技術(shù)近年來(lái)也朝著越來(lái)越智能化和自動(dòng)化的方向發(fā)展和改進(jìn)。從技術(shù)層面來(lái)看，數(shù)控加工工藝需要的技術(shù)和專業(yè)度要求都比較高，它直接決定了后面的零件加工的規(guī)范，屬于零件加工的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)。數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)是需要在電子程序編制完成之前就完成設(shè)計(jì)工作，確定好數(shù)據(jù)加工的設(shè)計(jì)方案，只有這樣，后續(xù)的電子程序編程才能有所依據(jù)。既然數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)這么重要，那它設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性能有效地減少后期實(shí)際加工過程中的工作量，提高數(shù)控機(jī)床的編程效率。本文從數(shù)控加工工藝的設(shè)計(jì)原則和數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的方法2個(gè)方面來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析和闡述。
關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；設(shè)計(jì)原則；設(shè)計(jì)方法
數(shù)控加工工藝是在工業(yè)加工中一個(gè)比較大的進(jìn)步。相比于傳統(tǒng)的機(jī)床加工零件生產(chǎn)，它實(shí)現(xiàn)了將最新的電子數(shù)字信息技術(shù)同機(jī)械設(shè)備加工技術(shù)的科學(xué)合理結(jié)合。通過電子信息技術(shù)有效地將合理的編程指令發(fā)送給機(jī)械加工設(shè)備以完成加工控制，利用電子數(shù)控的最大優(yōu)點(diǎn)就是它要比傳統(tǒng)的機(jī)床加工技術(shù)更加高效，加工出來(lái)的零件參數(shù)都更加準(zhǔn)確規(guī)范。電子數(shù)控的指令是將設(shè)計(jì)好的編程通過計(jì)算機(jī)傳遞給機(jī)械加工設(shè)備的，而數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的方法和原則是這一設(shè)計(jì)工作最需要遵守和探究的兩大方面，只有嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)原則，不斷地探討和改進(jìn)設(shè)計(jì)方法，編程才能發(fā)送更合理的指令給數(shù)控機(jī)床。從結(jié)果上來(lái)講，數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到零件加工最后成品的優(yōu)劣，所以合理科學(xué)地完成數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)這一個(gè)前期準(zhǔn)備工作就顯得尤為重要。一般來(lái)講，數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)中最容易出現(xiàn)的失誤就是設(shè)計(jì)方案和編程的不全面，在設(shè)計(jì)方案和編程中沒有考慮到一些容易被忽略的細(xì)節(jié)，從而導(dǎo)致實(shí)際加工中出現(xiàn)工作時(shí)間和成本的增加，甚至影響到零件加工的質(zhì)量和規(guī)格[1]。
1數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)原則
1.1數(shù)控加工工藝的基本特征
要弄清楚數(shù)控加工工藝的設(shè)計(jì)原則，首先要來(lái)探討一下數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)，從數(shù)控加工工藝的基本特征總結(jié)出數(shù)控加工工藝的設(shè)計(jì)原則。數(shù)控加工工藝是比較智能化的一道加工流程，它的加工工序比較集中，全程都是有計(jì)算機(jī)將設(shè)置好的編程變成指令操控?cái)?shù)控機(jī)床進(jìn)行加工，中途不需要人工進(jìn)行手動(dòng)更換刀具，因此這就需要前期的設(shè)計(jì)方案和數(shù)控編程都很完善和全面。而數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)是一個(gè)設(shè)計(jì)內(nèi)容比較復(fù)雜的設(shè)計(jì)，數(shù)控加工工藝會(huì)涉及對(duì)于具體的零件加工內(nèi)容和加工步驟的分析和設(shè)計(jì)。科學(xué)化地進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，正確地進(jìn)行數(shù)控機(jī)床加工的執(zhí)行編碼程序。
1.2數(shù)控加工工藝的設(shè)計(jì)原則
首先，數(shù)控加工工藝的設(shè)計(jì)原則要遵循先粗后精的原則，所謂先粗后精的設(shè)計(jì)原則是根據(jù)數(shù)控加工實(shí)際加工過程的特點(diǎn)而決定的。因?yàn)閿?shù)控加工的加工工序比較集中，可以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)行粗加工，然后過一段時(shí)間后再進(jìn)行精加工。這樣的設(shè)計(jì)原則一方面是由于這樣可以提高加工效率，減少加工量和動(dòng)刀的次數(shù)。另一方面，我們都知道零件在粗加工完一段時(shí)間會(huì)存在一定的形變，然后這時(shí)候再進(jìn)行精加工就能提高加工零件的精度。因此，我們?cè)跀?shù)控加工工藝設(shè)計(jì)中一定要遵循先粗后精的原則。其次，對(duì)于走刀路線的設(shè)計(jì)最優(yōu)也是數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)原則中的一個(gè)比較重要的方面。走刀路線的設(shè)計(jì)方案要遵循先近后遠(yuǎn)，走刀路徑最優(yōu)，動(dòng)用刀具最少的原則。一般來(lái)說(shuō)，走刀路徑的設(shè)計(jì)一般來(lái)說(shuō)都是要離刀口相對(duì)位置近的要進(jìn)行先行加工，離刀口相對(duì)位置比較遠(yuǎn)的地方要后加工。這樣在實(shí)際的數(shù)控機(jī)床的加工中能大大減少刀具的移動(dòng)距離，提高加工的效率，減少加工時(shí)間。除了先近后遠(yuǎn)這個(gè)設(shè)計(jì)原則，走刀路徑的設(shè)計(jì)原則還有一個(gè)先面后孔的設(shè)計(jì)原則。實(shí)際的機(jī)床加工零件過程中會(huì)有很多既有面又有孔的原料。這時(shí)候?yàn)榱吮ＷC零件發(fā)生變形或出現(xiàn)切割失誤，一般都要采取先進(jìn)行表面切割后再進(jìn)行孔內(nèi)切割的走刀路徑設(shè)計(jì)。遵循這兩個(gè)走刀路徑的設(shè)計(jì)原則，在實(shí)際的數(shù)控機(jī)床的加工過程中，會(huì)大大提高加工效率和加工精度[2]。最后，數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的原則要依據(jù)數(shù)控加工工序比較集中的特征進(jìn)行一次定位，加工工藝最大程度集中的原則。數(shù)控加工的最大優(yōu)點(diǎn)就是高效和節(jié)省占地面積，加工精確，加工時(shí)間短。所以在進(jìn)行數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要保障零件加工在一個(gè)數(shù)控機(jī)床內(nèi)完成加工過程的全部或者大部分。這種設(shè)計(jì)不僅可以減少數(shù)控機(jī)床的使用次數(shù)，減少加工成本和提高效率，另一方面也可以避免零件在多個(gè)數(shù)控機(jī)床間更換、裝卸造成的變形和加工誤差。所以在進(jìn)行數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的時(shí)候要遵循一次定位、集中工序的原則，把加工順序都連接在一起。
2數(shù)控加工工藝的方法
2.1加工工序的設(shè)計(jì)科學(xué)合理設(shè)定
現(xiàn)代的數(shù)據(jù)加工與傳統(tǒng)的機(jī)床加工還是存在很大的差異，無(wú)論是數(shù)控技術(shù)還是機(jī)床設(shè)備都有很高的專業(yè)性要求。實(shí)際加工過程中遇到的困難和意外可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于前期的預(yù)想，所以加工工序的設(shè)計(jì)的全面和科學(xué)性就極為重要。我們?cè)谶M(jìn)行數(shù)控加工工序的設(shè)計(jì)時(shí)要把握整體，從整體出發(fā)，使數(shù)控機(jī)床的合理性和零件加工工藝的合理性都有一個(gè)詳細(xì)的計(jì)劃并制定好方案。在數(shù)控加工的過程中，很多環(huán)節(jié)都需要很嚴(yán)格地執(zhí)行編程，比如對(duì)于零件的表面加工和對(duì)于零件的切削過程。所以在進(jìn)行數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要提前設(shè)定好完整的工藝和編程，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于數(shù)控加工的控制，最終實(shí)現(xiàn)以最小的加工成本實(shí)現(xiàn)最大的加工效率和收益。
2.2走刀路線的設(shè)計(jì)要最優(yōu)
在數(shù)控加工工藝的設(shè)計(jì)中，不僅要重視工藝設(shè)計(jì)的效率，也要重視加工的質(zhì)量和加工精度。所以在進(jìn)行數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的過程中要科學(xué)地選擇最優(yōu)的走刀路線，確保走刀路線的最短化。此外，在設(shè)計(jì)走刀路徑的時(shí)候要實(shí)際考慮刀具的種類和特點(diǎn)，保證切割面的光滑無(wú)劃痕。設(shè)計(jì)好刀具的切入方向和位置，選擇最優(yōu)的走刀路徑[3]。
2.3切削方案的設(shè)計(jì)要明確
在數(shù)控加工工藝的設(shè)計(jì)中，切削方案是最重要的環(huán)節(jié)�？梢哉f(shuō)，切削方案設(shè)計(jì)的好壞與最后零件加工成品的好壞有直接的關(guān)系，因此在進(jìn)行切削方案的設(shè)計(jì)時(shí)一定要明確加工過程中的切削量。借助電子數(shù)控技術(shù)，對(duì)于切削的刀具選擇、切入方向和位置以及走刀路徑都要考慮全面，設(shè)計(jì)出一個(gè)完善的、最優(yōu)的切削方案，以實(shí)現(xiàn)最終編程指令的科學(xué)性，實(shí)現(xiàn)最終加工過程的低成本、高效率和精確度。
3結(jié)束語(yǔ)
總的來(lái)說(shuō)，數(shù)控加工工藝的設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)編程之前的準(zhǔn)備工作。不管是手動(dòng)編程還是自動(dòng)編程，都要遵循科學(xué)的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)原則，先粗后精，先面后孔。設(shè)計(jì)的走刀路線要最優(yōu)，實(shí)現(xiàn)走刀路徑最短，節(jié)約成本，提高效率。設(shè)計(jì)的工藝切削方案要集中且全面，實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的科學(xué)化，滿足加工編程和機(jī)床加工的實(shí)際需求。如果我們?cè)趯?shí)際的設(shè)計(jì)中遵循設(shè)計(jì)原則，不斷地探討和改進(jìn)方法，最終就能保證數(shù)控加工的高質(zhì)量和高效率。數(shù)控加工工藝的設(shè)計(jì)是專業(yè)度比較高的工業(yè)加工設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，我們?cè)趯?shí)際設(shè)計(jì)中要不斷地進(jìn)行設(shè)計(jì)方法的探索和豐富。
參考文獻(xiàn)：
[1]趙博鋅.基于數(shù)控加工工藝原則及方法研究[J].通訊世界,2016，03(12):218-219.
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[3]楊天云.基于數(shù)控加工工藝原則及方法研究[J].科技展望,2017，27(12):74.
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