數(shù)控編程中的工藝分析

摘要：數(shù)控加工工藝是數(shù)控編程與加工的基礎(chǔ)，本文通過具體工作中的實(shí)踐來說明數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)和重要性。

關(guān)鍵詞：數(shù)控 工藝 編程 加工

1. 數(shù)控加工工藝的概念：數(shù)控加工工藝源于傳統(tǒng)的加工工藝，將傳統(tǒng)的加工工藝、計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，它的一個(gè)典型特征是將普通加工工藝完全融入數(shù)控加工工藝中。

2. 數(shù)控加工工藝的基本特征：工藝規(guī)程是操作者在加工時(shí)的指導(dǎo)性文件。在普通機(jī)床上加工零件時(shí)，工藝規(guī)程實(shí)際上只是工藝過程卡，機(jī)床的切削用量、走刀路線、工序的工步等往往是由操作者自行選定。在數(shù)控機(jī)床上加工零件是要把被加工的全部工藝過程、工藝參數(shù)和位移數(shù)據(jù)編制成程序。因此，數(shù)控加工程序與普通機(jī)床工藝規(guī)程有很大差別，涉及的內(nèi)容也較廣。這就要求數(shù)控編程人員對數(shù)控機(jī)床的性能、特點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)方式、刀具系統(tǒng)、切削規(guī)范以及工件的裝夾方法都要非常熟悉。同時(shí)，數(shù)控加工具有工序內(nèi)容復(fù)雜、工步的安排更為詳盡等特點(diǎn)。

3. 數(shù)控加工工藝的重要性：工藝方案的好壞不僅會影響機(jī)床效率的發(fā)揮，而且將直接影響到零件的加工質(zhì)量。普通加工工藝是數(shù)控加工工藝的基礎(chǔ)和技術(shù)保障，數(shù)控加工工藝是數(shù)控編程的基礎(chǔ)和核心，只有將數(shù)控加工工藝合理、科學(xué)地融入數(shù)控編程中，編程員才能編制出高質(zhì)量和高水平的數(shù)控程序。數(shù)控編程也是逐步完善數(shù)控工藝的過程。編程員接到一個(gè)零件或產(chǎn)品的數(shù)控編程任務(wù)，主要的工作包括根據(jù)零件或產(chǎn)品的設(shè)計(jì)圖紙及相關(guān)技術(shù)文件進(jìn)行數(shù)控加工工藝可行性分析，確定完成零件數(shù)控加工的加工方法；選擇數(shù)控機(jī)床的類型和規(guī)格；確定加工坐標(biāo)系、選擇夾具及其輔助工具、選擇刀具和刀具裝夾系統(tǒng)，規(guī)劃數(shù)控加工方案和工藝路線，劃分加工區(qū)域、設(shè)計(jì)數(shù)控加工工序內(nèi)容，編寫數(shù)控程序，進(jìn)行數(shù)控程序調(diào)試和實(shí)際加工驗(yàn)證，最后對所有的數(shù)控工藝文件進(jìn)行完善、固化并存檔等方面的內(nèi)容。

4. 數(shù)控加工工藝應(yīng)用實(shí)例：

我們以往數(shù)控加工時(shí)采用的是根據(jù)數(shù)控編程人員手寫的簡單編程清單從程序數(shù)據(jù)庫中調(diào)用數(shù)控加工程序，此法在工藝傳統(tǒng)而又成熟的CRT模具時(shí)常用，但如今面臨著大量復(fù)雜的外協(xié)工件時(shí)，就有些效率低且不夠系統(tǒng)、規(guī)范了，吊鉤模具是一種比較常見的模具類型，我們就從此開始進(jìn)行數(shù)控加工工藝的嘗試，建立了詳細(xì)的數(shù)控加工工序卡（如下圖所示）。

為了使之更加直觀，方便加工人員理解加工流程和目的，我們又利用專業(yè)的UG-NX軟件和簡單的畫圖軟件制作了三維造型加工示意圖，簡單標(biāo)明了程序名和相應(yīng)加工部位以及編程中心（如下圖所示）。

5. 數(shù)控加工工藝實(shí)際應(yīng)用后的體會：

5.1.數(shù)控加工工藝遠(yuǎn)比普通機(jī)械加工工藝復(fù)雜

數(shù)控加工工藝要考慮加工零件的工藝性，加工零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式，也要選擇刀具，制定工藝路線、切削方法及工藝參數(shù)等，而這些在常規(guī)工藝中均可以簡化處理。因此，數(shù)控加工工藝比普通加工工藝要復(fù)雜得多，影響因素也多，因而有必要對數(shù)控編程的全過程進(jìn)行綜合分析、合理安排，然后整體完善。相同的數(shù)控加工任務(wù)，可以有多個(gè)數(shù)控工藝方案，既可以選擇以加工部位作為主線安排工藝，也可以選擇以加工刀具作為主線來安排工藝。數(shù)控加工工藝的多樣化是數(shù)控加工工藝的一個(gè)特色，是與傳統(tǒng)加工工藝的顯著區(qū)別。

5.2.數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)要有嚴(yán)密的條理性

由于數(shù)控加工的自動(dòng)化程度較高，相對而言，數(shù)控加工的自適應(yīng)能力就較差。而且數(shù)控加工的影響因素較多，比較復(fù)雜，需要對數(shù)控加工的全過程深思熟慮，數(shù)控工藝設(shè)計(jì)必須具有很好的條理性，也就是說，數(shù)控加工工藝的設(shè)計(jì)過程必須周密、嚴(yán)謹(jǐn)，沒有錯(cuò)誤。

5.3.數(shù)控加工工藝的繼承性較好

凡經(jīng)過調(diào)試、校驗(yàn)和試切削過程驗(yàn)證的，并在數(shù)控加工實(shí)踐中證明是好的數(shù)控加工工藝，都可以作為模板，供后續(xù)加工相類似零件調(diào)用，這樣不僅節(jié)約時(shí)間，而且可以保證質(zhì)量。作為模板本身在調(diào)用中也是一個(gè)不斷修改完善的過程，可以達(dá)到逐步標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的效果。因此，數(shù)控工藝具有非常好的繼承性。

5.4.數(shù)控加工工藝必須經(jīng)過實(shí)際驗(yàn)證才能指導(dǎo)生產(chǎn)

由于數(shù)控加工的自動(dòng)化程度高，安全和質(zhì)量是至關(guān)重要的。數(shù)控加工工藝必須經(jīng)過驗(yàn)證后才能用于指導(dǎo)生產(chǎn)。在普通機(jī)械加工中，工藝員編寫的工藝文件可以直接下到生產(chǎn)線用于指導(dǎo)生產(chǎn)，一般不需要上述的復(fù)雜過程。

結(jié)束語：正所謂“磨刀不誤砍柴工”，初步體會到數(shù)控加工工藝的重要性及其優(yōu)點(diǎn)后，工藝和編程人員應(yīng)不斷總結(jié)、積累工藝分析方面的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，使之程序化、規(guī)范化，更好地服務(wù)于生產(chǎn)！

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐宏海 《數(shù)控加工工藝》

[2] 黃衛(wèi) 《數(shù)控技術(shù)與數(shù)控編程》

[3] 張超英 羅學(xué)科《數(shù)控加工綜合實(shí)訓(xùn)》

作者簡介：

潘新征（1977.09--），男，漢族，河南安陽人，本科，工程師，主要從事模具設(shè)計(jì)與編程工作。

趙建興（1969.06--），男，漢族，河南安陽人，本科，工程師，主要從事機(jī)械維修工作。