數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)

馮沖

摘 要：數(shù)控加工是數(shù)控機(jī)床在對(duì)零件進(jìn)行加工的一種途徑，而數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)便是對(duì)工件進(jìn)行數(shù)控加工的前期準(zhǔn)備工作，是程序編制工作開(kāi)始的前提條件。只有在確定數(shù)控加工工藝后，才能為程序提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。數(shù)控機(jī)床具有較高的自動(dòng)化程度，但是在自適應(yīng)性方面仍存在提高的空間。筆者就對(duì)數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹，對(duì)其特點(diǎn)、原則及方法進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；數(shù)控加工；工藝設(shè)計(jì)

數(shù)控加工以計(jì)算機(jī)技術(shù)為依托，是由計(jì)算機(jī)控制的高科技工藝手段，對(duì)解決零件加工的各種問(wèn)題具有重要意義。與通用機(jī)床不同，通用機(jī)床在加工時(shí)可以根據(jù)加工過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行人為調(diào)整，但數(shù)控機(jī)床雖然在自適應(yīng)方面有了明顯的改善，但始終自由度較低。因此，在進(jìn)行數(shù)控交工工藝設(shè)計(jì)時(shí)需要格外注意加工過(guò)程的細(xì)節(jié)，進(jìn)而提高零件加工的精度與準(zhǔn)度。只有切實(shí)提高數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量，才能做好數(shù)控交工的指令編程，提高數(shù)控機(jī)床的操作效果。因此，數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)時(shí)數(shù)控加工的重要環(huán)節(jié)之一。

1 數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)

1.1 數(shù)控加工工序內(nèi)容復(fù)雜

相較于普通機(jī)床的加工工藝，數(shù)控機(jī)床加工工藝的加工工序相對(duì)較少，但數(shù)控加工的工序內(nèi)容卻更為復(fù)雜，在進(jìn)行加工程序編制時(shí)也相對(duì)繁瑣，這就要求數(shù)控機(jī)床加工的設(shè)計(jì)人員能夠更具專用工裝數(shù)量少的特點(diǎn)，避免傳統(tǒng)傳動(dòng)工藝方法的不足。數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容相對(duì)復(fù)雜，要求每一位工藝設(shè)計(jì)人員能夠熟練掌握數(shù)控加工技術(shù)，并能夠在遇到工作意外時(shí)做到隨機(jī)應(yīng)變，切實(shí)提高數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的工作效率[1]。在進(jìn)行數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)時(shí)需要充分發(fā)揮工作人員的專業(yè)技術(shù)能力以及研究經(jīng)驗(yàn)，切實(shí)解決零件在數(shù)控加工過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，深化數(shù)控加工技術(shù)的改革與創(chuàng)新，多方面考慮數(shù)控加工編程中存在的各種可能性，進(jìn)而提高數(shù)控加工的工作效率。

1.2 數(shù)控加工工藝的綜合性

數(shù)控加工工藝具有一定的綜合性，是傳統(tǒng)工藝工序的集合，數(shù)控加工工藝能夠?qū)鹘y(tǒng)工藝中的工序集成起來(lái)，使工件在一次性就可以完成絲、鉸、銑、鎖等多項(xiàng)工作，從而減少了零件加工所需的專用夾具數(shù)量和零件裝夾次數(shù)，提高零件加工的效率，減少零件在裝夾過(guò)程中的周轉(zhuǎn)時(shí)間，提高零件交工的生產(chǎn)效率的同時(shí)也可以提高零件加工的精度。

數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)需要從多個(gè)方面進(jìn)行考慮，具有一定的綜合性，其中零件、圖紙以及工具的檢查尤為重要，只有做好前期準(zhǔn)備工作，才能夠確保后期方案設(shè)計(jì)的可行性。因此，在進(jìn)行數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要綜合多方面的罌粟進(jìn)行全面考慮，特別是在選擇零件時(shí)需要充分考慮零件的大小以及其對(duì)數(shù)控機(jī)床運(yùn)行的影響，確保數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的合理性，同時(shí)盡可能地降低數(shù)控機(jī)床加工的成本，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益[1]。

2 數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)的原則

2.1 集中工序、一次成型

數(shù)控加工的工作效率與產(chǎn)品質(zhì)量與數(shù)控加工生產(chǎn)的整體效益都有密切的關(guān)系，在實(shí)際的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中常常會(huì)出現(xiàn)誤差問(wèn)題，因此，需要堅(jiān)持工序集中、一次成型的原則，盡可能地減少零件裝夾次數(shù)，避免因重復(fù)定位而發(fā)生多次安裝的情況。

2.2 先近后遠(yuǎn)、先面后孔

為了提高數(shù)控加工的生產(chǎn)效率，需要盡可能地縮短刀具移動(dòng)距離，減少空行時(shí)間，因此，在進(jìn)行數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)時(shí)需要遵循先近后遠(yuǎn)、先面后孔的原則，先加工離刀點(diǎn)進(jìn)度的部位，而后加工離刀點(diǎn)遠(yuǎn)的部位，這樣可以有效縮短刀具移動(dòng)距離，提高加工效率。如果零件既有銑平面又有鎖孔，那么就要先銑平面，在完成平面工作后方可進(jìn)行鎖孔加工，這樣的加工順序能夠有效提高坯件或半成品的鋼性，改善切削條件，提高產(chǎn)品的質(zhì)量[2]。

2.3 程序段最少

數(shù)控加工在編制加工程序時(shí)需要盡可能地減少程序段數(shù)，以最少的程序段數(shù)完成全部的加工工序，這樣可以有效降低計(jì)算機(jī)的內(nèi)存容量，降低程序段輸入的時(shí)間，提高程序的精準(zhǔn)度，這樣既可以簡(jiǎn)化程序，同時(shí)也能夠提高編程工作的效率，這對(duì)于數(shù)控加工具有積極意義。

3 數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)的方法

3.1 選擇合理的走刀路線

走刀路線直接關(guān)系到數(shù)控加工的工作效率，因此，在進(jìn)行數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)時(shí)需要選擇合理的走刀路線，盡可能地選擇最短的走刀路線，這樣可以有效提高數(shù)控加工的工作效率，同時(shí)也可以提高零件的質(zhì)量與精度。

在選擇走刀路線時(shí)首先需要選擇合理的刀具，盡可能地選擇平滑的刀具，走刀路線則要以刀的位置及切入方向?yàn)榛A(chǔ)，不同的切入方向及位置都會(huì)對(duì)零件產(chǎn)生不同的影響，如果切入方向不當(dāng)就會(huì)在零件上產(chǎn)生劃痕，影響產(chǎn)品質(zhì)量[1]。因此，在進(jìn)行走刀路線規(guī)劃時(shí)需要利用數(shù)控加工技術(shù)計(jì)算出最短的走刀路線，盡可能地減少下刀的次數(shù)，這樣可以有效提高數(shù)控加工的工作效率，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 確定切削用量

切削用量的選擇直接關(guān)系到生產(chǎn)效率與加工質(zhì)量，在進(jìn)行數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)時(shí)需要以數(shù)控機(jī)床的使用說(shuō)明書(shū)與切削用量的選擇原則作為依據(jù)，結(jié)合生產(chǎn)的實(shí)際情況確定最佳的切削用量，如果情況允許也可以做出切削用量表，這樣更有利于編程操作。

3.3 完善加工工序

數(shù)控加工過(guò)的每一道工序都會(huì)對(duì)零件的質(zhì)量及數(shù)控加工的工作效率產(chǎn)生影響，零件表面的處理、切削加工等都會(huì)不同程度地對(duì)數(shù)控加工造成質(zhì)量及效率的影響，因此，在進(jìn)行數(shù)控加工的加工設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)加工工序進(jìn)行合理安排。數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)需要以完善的規(guī)章制度作為依據(jù)進(jìn)行管理，使用盡可能少的裝夾次數(shù)，這樣可以在一定程度上降低生產(chǎn)成本，提高效益[2]。

數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)對(duì)于數(shù)控加工的整體生產(chǎn)都具有重要意義，相關(guān)部門(mén)需要加大數(shù)控加工技術(shù)的重視程度，不斷完善數(shù)控加工技術(shù)，提高技術(shù)人員的綜合素養(yǎng)，盡可能地完善數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)方案。

參考文獻(xiàn)

[1]趙煥武，趙博鋅.基于數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)原則及方法研究[J].通訊世界，2016，（12）：218-219.

[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，（10）：156-157.

（作者單位：哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司）