基于數控加工的工藝設計原則及方法研究

張熾榮

【摘 要】隨著我國科技水平的逐漸進步，我國的制造業也一同發展起來，特別是數控加工的發展狀態非常可觀。而數控加工的第一步便是工藝設計，數控加工的工藝設計是結合普通工藝與計算機技術的難度比較高的環節，它為數控加工的施工提供方向。為了機床的高效率運作和提高工藝產品的質量，首先應該把數控加工的工藝設計環節處理妥當，這樣才能使數據加工工作高質量完成，從而促進制造業的快速發展。

【關鍵詞】工藝設計；原則；方法

工藝設計作為數控加工工程重要的組成部分，對數控加工起著主導的作用，如果工藝設計不能安排妥當，則因此造成施工中的錯誤以及工作量的增加和原料的浪費等一系列問題。一套優秀的工藝設計方案是數控加工的基礎。

1 數控加工的工藝設計的特點

要想做好數據加工的工藝設計工作，首先要了解工藝設計的特點。數控加工的工藝設計程序相對簡便，不需要復雜的勞動力，改善了傳統機房工藝的內容粗糙且繁雜的缺點。但是數控加工的工藝設計內容的明確性也同時增加了工作的難度，很多工作人員因為不了解工藝設計的特點而不能準確完成工作任務。

1.1 工藝設計工作內容復雜而嚴密

一項數控加工的工藝設計工作，不僅需要工作人員具有熟練的工作經驗來應對繁瑣的工作內容，還需要具有可以隨時處理復雜的工作帶來的突發意外的能力。數控加工的內容很精確，往往數控車床加工具有鮮明的邏輯，所以大大提高了工作效率，但是這背后需要工作人員多年來的經驗和應對繁瑣工作的耐心。一般來講數控加工工作效率很高，這不僅證明我國的數控加工人員有較高的專業素養和設備的優秀，也在很大程度上也反映了工藝設計工作的成功。只有在工藝設計工作時每一個實際問題都被考慮周全并在程序編輯中加入了合適正確的處理指令信息，并且在設計中不斷改進和完善設計計劃，才會在數控加工時大大提高工作效率。工藝設計工作內容需要考慮的問題全面而系統，從而導致工藝設計工作內容很復雜，這是工藝設計工作最主要的特點。

1.2 過程繁瑣并且需要經過多次合理性分析和比較

數控加工的工藝設計過程繁瑣，工藝設計工作需要在車床加工前期完成，需要對零件、圖紙、工具等一系列方面進行合理的分析和研究，在每一個步驟都要經過多次系統的比較最終才能確定最優設計方案，所以不難看出數據加工的工藝設計工作非常繁瑣。在每一步的比較和分析中，需要工作人員豐富的專業經驗和耐心。例如在零件的選擇工作上，要從可能性與便利性兩個角度來比較分析，不僅要選取大小性能合適的零件，還要使其組裝之后整體車床工作便利，除此之外，還要考慮到編程的靈活度，使選擇的零件能夠進行有效的編程工作，最后還要考慮所選擇的零件是否能夠達到要求的精確程度，才能保證數控車床工作的正常運行。所以數控加工的工藝設計工作是繁瑣的，多次合理性的分析和比較也是必要的。多次的比較和分析對提高數控加工效率和優化車床程序設計都具有著相當重要的意義。

2 數控加工的工藝設計的原則

數據加工的工藝設計工作不僅內容繁瑣，過程復雜，在設計過程中還需要遵循一定的原則來保證數控車床工作的效率。分析工藝設計要遵循的原則，就相當于掌握了工藝設計的主要要領，可以應對一般情況下的數控車床設計。保證工藝設計方案的質量，不僅能使設計方案更加簡便，還能保證數據加工工作的質量和效率。

2.1 大致上需要遵循固定的原則使工作簡便化

數控加工的工藝設計過程中，為了使加工方便，需要遵循很多固定的原則。大體上來說，在數控機床的零件加工順序上，要求工作人員首先加工工序集中的部位，在首次零件組裝時盡可能最大限度地完成所有部位工序的設定。在零件的加工上，要遵循先粗后精的原則，先把零件粗加工，確定零件大體的輪廓和位置，在大體成型的基礎上提高精度，分別進行半精加工和精加工以保證加工質量。在零件的加工順序上，為了提高工作效率，加工人員要按照加工位置與刀點的距離，遵循先近后遠的原則工作，即優先加工距離刀點近的部位。還有很多類似的原則，都是大量工作人員通過實踐而得出的經驗總結，這樣的原則我們要遵循，不僅能夠大大提高工作效率，還能減少由于偶然因素而造成的誤差。

2.2 個別情況下特殊問題需要特殊處理

雖然有很多可以使工藝設計工作變得更簡便的原則，但是還存在一些特殊情況需要特殊對待和處理。工藝設計是一項靈活的工作，需要工作人員制定靈活可變的方案，要以實際情況為主。有的設計方案上無法按照原則進行，例如組裝零件時由于零件的缺失導致不能在首次完成所有部位工序的設定，所以就要等到以后的組裝過程中去改進和完善。還有的設計方案如果遵循設計原則反而會使方案復雜化，例如如果在零件加工中，距離刀點近的部位需要相當繁瑣的工作內容，而距離刀點遠的部位工作內容很少，而且在距離遠的部位安裝完成后會使距離近的部位的安裝更便利，這就需要工作人員先對距離刀點遠的部位進行加工。這兩種情況也不能只一味地遵循方案而不懂得靈活變通。

3 數據加工的工藝設計的方法

在數控加工的工藝設計的過程中，除了掌握加工設計原則的同時，還需要掌握加工設計的方法，這樣才能使數據加工的工藝設計從繁瑣復雜變得易于掌握，面對一項難度系數很高的工作，只有想出辦法層層突破，才能全面掌握工藝設計工作。努力設計出易于操作的工藝方案，才能提高數據加工工作的準確度。

3.1 根據工藝路線確定合適的方法

工藝設計方法的設定，首先要根據工藝路線來選擇。工藝路線不相同的數控車床加工，所對應的工藝設計方法必然會有很大差異，所以根據工藝路線來選擇工藝設計方法是制定工藝設計方案的基礎。工藝設計的任務就是明確零件的什么部位需要數控加工，經過什么流程，如何確定這些流程的前后順序等等，而明確這些工作任務都需要熟悉數據加工的工藝路線。而工藝路線的設定，也需要經過細致的分析和研究。由于工藝路線具有貫穿整個工藝的特點，所以在制定工藝路線時需要瞻前顧后考慮多方面因素，把路線中的每一步都具體化，這樣才能使工藝設計的確定變得清晰有序，從而使數控加工工作的開展和實施變得周全和井然有序，不會遺漏每一個細節。

3.2 綜合工程本身各方面因素而設計不同的方案

數控加工的工藝設計方案的制定，除了考慮工藝路線以外，還需要綜合工程本身其他各方面的因素。車床加工過程中可能發生的情況很多，在工藝設計工作的實施中一定要盡可能考慮周全，詳細分析工程本身的特點，對待可能發生的問題要提出合理化的建議和改善問題的措施。例如，有的工程相對繁瑣，需要零件數量多，這就需要在工藝設計中要著重考慮各個零件的分配情況，避免出現零件使用上出現遺漏情況，還有的工程零件的加工順序更重要，所以在設計中要著重分析零件的使用用途從而確定使用順序使施工便利。在數控車床的施工前，仔細考慮各個方面的內容，綜合工程本身的因素而制定出最合理的設計方案，這對數據車床的加工時是極為必要的。

4 結語

我國科技水平的不斷進步，大大促進了機械業的發展。而數控加工技術作為機械業的主要技術之一，更受到了我國政府的支持和重視。數控加工技術的基礎是工藝設計，做好工藝設計工作，是提升數控車床加工效率和質量的保障。研究工藝設計的原則和方法，對完善數控加工技術以及機械行業的發展都具有著重要的意義。

【參考文獻】

[1]覃嶺.數控加工工藝基礎[M].重慶大學出版社，2010.

[2]梁訓.機床技術發展的新動向[J].世界制造技術與裝備市場，2011.

[責任編輯：王楠]