數控加工工藝設計原則及步驟分析

□張衛衛

在工業加工的整個過程中，數控加工工藝是一個相對比較先進的工業，它和傳統的機床加工零件生產有很大的區別，因為它在具體工作的過程中可以有效地將最新的電子數字信息技術和機械設備的加工技術結合起來工作。另外，電子信息技術完成加工控制的方式主要是將合理的編程指令發送給相關的機械加工設備，通過具體的使用，發現電子數控的優越性遠遠要比傳統的機床加工技術更加優秀，在進一步提高工作效率的同時也能夠保證生產出來的零件各項參數都符合標準。而電子數控實施的指令主要就是將提前設計好的編程使用計算機技術等傳送給相關的機械加工設備，數控加工工藝設計的原則以及方法等一直都是工業加工中需要研究的重點。因為只有嚴格遵循數控加工工藝設計的原則才能保證在具體的工作中能夠發送更加合理的指令給數控機床。

一、數控加工工藝的特點和設計原則

隨著社會經濟的發展，工業加工和科學技術的融合也越來越密切，尤其是在現代化高速發展的經濟和電子信息技術成熟的背景之下，數控加工在工業生產中的作用也越來越明顯，通過研究發現數控加工工藝在工業加工生產中的應用能夠有效地提高產品參數的精準度以及生產的統一化和規范化。在最近幾年的數控加工技術也一直在朝著智能化和自動化的方向發展，因此數控加工工藝實際的應用中對于其專業度的要求也越來越嚴格，因為只有保證數控加工工藝的專業化才能進一步保證零件加工的規范化和科學化。從某種程度上來說數控加工工藝是屬于零件加工的前期環節，但是從影響結果上來看，數控加工工藝設計的質量能夠直接影響到成品質量的好壞，這也就是說必須要通過一系列合理的方案來做好數控加工工藝設計這一環節。從實踐的環節發現，在數控加工工藝設計環境之中最容易出現的問題就是設計方案的不合理和編程的不全面，這主要是因為數控加工工藝的設計人員在設計方案的時候沒有考慮到一些細節，最終導致數控加工工藝設計和實際工作出現較大的偏差，這就會給工業加工增加工作時間和成本的同時，還有可能會影響到零件的質量以及規格。

(一)數控加工工藝的基本特征。想要遵循數控加工工藝的原則，一是要了解該項工作具體的特征，因為數控加工工藝等設計原則都是在分析數控加工工藝基本特征的基礎之上總結出來的。要知道數控加工工藝不同于其他的工業生產，它是融合了一定的智能化的。二是數控加工工藝從加工工序上來說是比較密集和集中的，數控加工工作的開展是由計算機將提前設置好的編程變成指令之后再發送給數控機床進行實際的加工，現在已經不需要人工介入去手動更換各種刀具。這也就是說必須要保證數控加工工藝前期設計方案以及各項編程足夠的完善和科學才能進行下一步的工作，數控加工工藝設計本身就是一個比較繁雜的設計工作，因為它會涉及到各種各樣零件的加工以及加工步驟的各項分析。因此，數控加工工藝設計的工作人員必須要科學地進行方案設計才能保證這項工作的順利開展。

(二)數控加工工藝的設計原則。根據實踐研究發現，數控加工工藝中，第一，要遵循的原則就是先粗后精先粗后精的加工原則是在研究數控加工特點的基礎之上總結出來的，在數控加工工作的過程中工序相對比較復雜，因此在剛開始加工的時候可以進行比較粗糙的加工，等到過一段時間之后再結合實際情況實施精細化加工模式。這樣設計的目的是為了有效提高數控加工效率的同時，減少不必要的加工量以及動刀的次數。第二，在實踐的過程中發現零件在粗加工之后還有可能會發生一定的形變，因此精細化的加工模式就能夠進一步保證加工零件的精準度以及規格。而在數控加工工藝設計原則之中還有一個比較重要的原則就是要保證走刀路線設計的最優化，需要注意的是走刀路線的設計一定要遵循先近后遠的原則，在此基礎之上還要保證走刀路徑的最優化以及使用刀具次數最少的原則。在一般情況下走刀路徑的設計一般都是首先加工離刀口位置相近的部位，再根據實際情況再次加工距離刀口位置較遠的地方。這樣做的目的主要是為了在實際的操作之中盡量減少刀具的移動距離，這樣做能夠在提高數控加工效率的同時盡可能地減少加工時間。第三，在九道路徑的設計之中還要遵循先面后孔的設計原則，因為在機床加工零件之中有很多原料他們既有面又有孔，為了有效地防止零件發生變形情況或者是出現切割失誤的情況一般都要提前制定走刀路徑的方案。而先面后孔的走刀路徑設計方案其實也就是先根據實際情況進行表面切割之后再進行孔內切割。只要在數控加工的過程中保證這兩個走刀路徑的設計原則就能在很大程度上提高加工的精準度。第四，根據數控加工工序密集的特征來進行定位，這樣就能夠有效地保證加工工藝最大程度的集中。在數控加工工作中最大的優勢就是能夠在高效工作的同時節省占地面積，還能進一步保證加工零件的精準度。

二、數控加工工藝的基本方法步驟

(一)保證加工工序的設計科學合理設定。現代化的數控加工工藝和傳統的機床加工不管是從工作效率上還是工作方式上都存在很大的區別，而且它們對于數控機技術以及機床設備的專業性要求也是有很大的差異的。數控加工工作就算是前期做好了各項準備工作以及設計工作，在實際操作的過程中依然會出現各種預想不到的困難以及意外，因此數控加工設計的人員必須要盡可能地保證施工加工設計的科學化以及全面化，在設計的過程中將盡可能會出現的各項問題以及它的解決方案都納入其中。另外，需要注意的是數控加工工序的設計必須要從整體出發來考慮各項工作，在此基礎之上對于數控機床的運行以及零件的加工制定一個詳細的計劃和方案。此外，在數控加工的環節之中必須要嚴格執行各項編程，比如說對于零件表面的加工和取消工作必須要提前設計好相應的編程以及工藝。

(二)走刀路線的設計要最優。對于數控加工工作來說前期做好設計工作還是遠遠不夠的，因為在具體工作的過程中除了要考慮到工藝設計的效率還要格外注重零件加工的精準度以及質量，因此在進行數控加工工作的過程中必須要根據實際情況合理地選擇最優的走刀路徑，在保證走刀路徑最短化的基礎之上還要考慮到各種刀具的不同類型以及特征。走刀工作最基礎的要求就是要做到切割面的光滑以及無劃痕，所以就要組織專業的人員提前設計好刀具的切入點以及方向。

三、結語

在數控加工工作之中除了要保證設計方案的合理性以及走刀路徑的設計最優化之外，還要注重切削方案的設計。在數控加工工藝的過程之中切削方案的設計也是一個極其重要的環節，從某種程度上可以說切削方案設計的合理與否也會直接影響到零件加工成品的質量。因此，負責數控加工切削方案的人員必須要結合實際的加工情況提前設計好加工過程中的切削量。與此同時，還要記住各種電子數控技術，合理地選擇切削的刀具以及切入點和走刀路徑等各個要素，在此基礎之上設計出一個與實際數據加工工藝相符合的切削方案，這樣才能夠在最大程度上保證編程的科學性以及加工工作的精準度。