數(shù)控加工切削參數(shù)優(yōu)化分析

王云飛

摘 要：文章在闡述數(shù)控加工切削參數(shù)知識的基礎(chǔ)上，重點從設(shè)計參數(shù)、目標函數(shù)、約束條件控制、步驟設(shè)計等方面具體分析數(shù)控加工切削參數(shù)的優(yōu)化策略，旨在更好促進數(shù)控加工領(lǐng)域發(fā)展，為企業(yè)創(chuàng)造更多效益。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；切削參數(shù)；優(yōu)化分析

數(shù)控加工技術(shù)是現(xiàn)代制造加工技術(shù)的重要技術(shù)，數(shù)控加工技術(shù)支持下的數(shù)控加工設(shè)備是現(xiàn)代制造系統(tǒng)的重要組成，為制造業(yè)發(fā)展提供了重要支持。數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用中切削參數(shù)的選擇直接影響數(shù)控加工系統(tǒng)的生產(chǎn)發(fā)展。在傳統(tǒng)數(shù)控加工生產(chǎn)中，人們獲取加工切削參數(shù)是根據(jù)切削手冊、實踐資料獲得的，獲取的數(shù)據(jù)一般存在誤差，和實際加工生產(chǎn)所需數(shù)據(jù)存在出入，在使用的過程中造成了不同程度的資源浪費和生產(chǎn)率低下問題，加上人工操作方式工作效果不理想。為此，在新的歷史時期，怎樣優(yōu)化數(shù)控加工切削參數(shù)成為相關(guān)人員需要思考和亟待解決的問題。

1 數(shù)控加工切削參數(shù)概述

數(shù)控加工是一門融合多門學科、計算機制造、計算機控制等技術(shù)為一體的自動化加工技術(shù)，具體操作包含數(shù)控加工操作工藝和數(shù)控編程。數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用具有產(chǎn)品加工質(zhì)量高、效率高、反復(fù)生產(chǎn)加工的特點。數(shù)控加工技術(shù)是現(xiàn)代化機械加工生產(chǎn)的重要技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對各類精細化零部件的全自動加工生產(chǎn)，從而滿足機械生產(chǎn)發(fā)展需要，節(jié)省勞動力。

數(shù)控加工切削參數(shù)是指數(shù)控機床零件加工過程中數(shù)控刀具的切削運動參數(shù)，刀具和工件生產(chǎn)加工關(guān)系能夠通過切削運動參數(shù)來體現(xiàn)。數(shù)控加工切削參數(shù)的確定對機床運動調(diào)整有著十分重要的影響，具體由切削速度、進給速度、背吃刀量三部分組成。其中，切削速度是指單位時間內(nèi)，沿著進給方向、工件和刀具移動的距離說明。背吃刀量是刀具切削刃和工件接觸長度的投影值，對零件加工質(zhì)量有著十分重要的影響。經(jīng)過實踐操作證明，科學合理的確定數(shù)控加工切削參數(shù)不僅能夠提升產(chǎn)品的加工質(zhì)量，而且能夠有效降低數(shù)控加工操作成本費用，促進數(shù)控機械加工生產(chǎn)發(fā)展。

2 數(shù)控加工切削參數(shù)優(yōu)化策略

2.1 優(yōu)化設(shè)計參數(shù)

數(shù)控加工切削參數(shù)優(yōu)化首先需要選擇和設(shè)計合理的參數(shù)，在對參數(shù)信息進行綜合分析之后選擇對設(shè)計目標影響最大的參數(shù)作為基本參數(shù)，同時對其他參數(shù)信息進行常數(shù)處理。需要注意的是，設(shè)計參數(shù)量的選擇不能過多，否則會限制工程設(shè)計方案的實現(xiàn)。另外，結(jié)合工程建設(shè)的不同情況還需要設(shè)計相應(yīng)的參數(shù)變量，通過參數(shù)變量的確定盡可能簡化工作量，提升零件質(zhì)量。

2.2 優(yōu)化目標函數(shù)

數(shù)控加工切削參數(shù)的確定要以實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化為基本目標，并以此為標準優(yōu)化目標函數(shù)。數(shù)控加工切削目標函數(shù)的確定需要考慮工程建設(shè)的實際情況，常見的切削優(yōu)化主要有四種，分別是最高生產(chǎn)、最低成本、最大利潤、多目標優(yōu)化實現(xiàn)。

2.3 參數(shù)的約束條件

在數(shù)控加工生產(chǎn)中，受數(shù)控加工操作人員個人能力、技術(shù)水平的限制，無法充分考慮各個數(shù)控加工切削約束條件，在數(shù)控加工切削操作的時候所受的影響比較大。為了能夠優(yōu)化數(shù)控加工切削操作，需要相關(guān)人員加強學習，通過學習加強各類制約因素對數(shù)控加工切削限制的認識。在一般情況下，數(shù)控加工切削參數(shù)具體可以從機床特點、刀具選擇、夾具使用等三個方面的限制因素進行考慮，特別是要考慮機床切削速度、機床進給速度范圍、刀具剛度、刀具強度等。

2.4 數(shù)控加工切削參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計

進行數(shù)控加工切削參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計，首先需要考慮實際生活中的機械設(shè)計問題，建立初步的物理模型，之后根據(jù)相關(guān)公式將物理模型轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)學模型。其次，按照相關(guān)要求確定數(shù)控加工切削參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計目標，建立相應(yīng)的目標函數(shù)和約束條件，并以函數(shù)的形式表現(xiàn)出來。再次，根據(jù)數(shù)學模型的特點，從眾多算法中選擇最優(yōu)化的算法作為最終算法，算法確定之后由工藝編程操作人員制定相應(yīng)的計算操作程序，借助計算機強大的計算功能計算出最優(yōu)解。最后，數(shù)控加工工藝編程操作人員對計算結(jié)果進行判定，最終將其充分應(yīng)用到實際工作生產(chǎn)中。

3 結(jié)束語

綜上所述，在實際操作中，數(shù)控加工切削參數(shù)的確定是十分復(fù)雜的，且切削參數(shù)選擇和應(yīng)用深受刀具材料、加工零件材料、零件加工工序等因素的影響，在多種影響下，數(shù)控加工切削參數(shù)很容易發(fā)生變化。文章在簡單介紹數(shù)控加工切削參數(shù)的基礎(chǔ)上，以優(yōu)化生產(chǎn)操作、提高工作效益為基本目標，從設(shè)計參數(shù)優(yōu)化、目標函數(shù)優(yōu)化、參數(shù)約束條件選擇等方面細化分析數(shù)控加工切削參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計，旨在能夠提升數(shù)控加工操作工作效率，保證數(shù)控加工工作順利完成的基礎(chǔ)上減少數(shù)控加工操作不必要的勞動力。

參考文獻

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