新型數控機械加工進刀工藝的改進措施

李柏揚 柳燕 程曉龍

北方華安工業集團有限公司 黑龍江 齊齊哈爾 161046

1 新型數控機械加工進刀工藝發展現狀

1.1 運行方式較為落后

進刀工藝運行方式落后，具體體現在新型數控機械加工中，大部分的工藝技術都是數控機械化工藝技術，但是國內的進刀工藝實施方法仍舊較為保守，在操作中對人力資源的要求較高，而且在人工操作中，還有可能因為某些不確定因素，產生操作危險的情況。不僅如此，以往的操作方法中，人力資源成本占據了機械加工運行成本的較大比例，如果不能對這一問題加以解決，會使得企業發展中承受巨大的經濟壓力。

1.2 刀片螺紋設計不合理

對于新型數控機械加工技術來說，進刀工藝的刀片螺紋會對工業切割的效率和效果產生重大影響，如果在技術應用中，刀片的螺紋存在不合理性，則會導致刀片切割的規整性受到影響。當前，國內數控機械加工領域中應用到的刀片螺紋大部分都是老舊螺紋模式，且沒有根據國際標準進行調整和改良，因此在新型數控機械加工中，會嚴重地阻礙進刀工藝技術的改進。同時，國內相關領域研究部門研究出的刀片螺紋對于新興的工藝技術還有不適應之處，很多大型廠商使用的刀片螺紋設計不合理，新型技術不能在缺乏設備材料支持的情況下，難以全面推廣和落實，切割的質量也受到嚴重影響。

2 新型數控機械加工進刀工藝改進措施與效果

2.1 改進措施

2.1.1 優化進刀工藝參數

以CXK-650型號的數控加工機床設備為例，若想實現新型數控機械加工的進刀工藝技術的優化創新，就需要對機床進刀的工藝參數進行調整。決策者要先構建切削效率目標函數，以此確保新型數控機械加工切削績效最高，并以此表示金屬的切除率，函數公式為：

其中，公式當中的v表示的是切削的速度，ap表示的是背吃刀量，fz表示的給進量。

成本計算公式為：

公式當中的k表示的是成本系數，x、n和m分別表示的是影響指數。

將公式（1）和公式（2）相結合，最終可以得出新型數控機械加工的進刀工藝切除效率模型：

其中，K表示的是進刀工藝技術切除效率的目標函數系數。

從切削參數復雜性角度出發，工作人員可以使用遺傳算法的方式，對計算模型進行優化求解。在求解的過程中，同樣可以在可行域范圍之內，隨機篩選多個個體作為計算的初始數據，最后，使用輪盤方式對其中的每個個體進行二次篩選。最終，選擇個體之間交叉對應的方式作為隨機交叉點，交叉概率和個體變異概率則可以根據實際情況進行設定。在進行參與優化的具體操作中，首先可將多組參數作為方案層，并將實際目標函數的最終數值作為準則層；之后，對方案層和準則層進行對比分析，確定最優參數組合；最后，在設置的9個標準度中，判斷目標是否可以實現，利用權數計算方法，決定每組方案的最終順序。

2.2 改進螺紋切割模式

改進新型數控機械加工的進刀工藝中，要重點對螺紋的切割模式進行調整和改進。例如，當螺紋沿著Z軸方向進行作業中，進刀的模式為交替型，而在加工的過程中，這種進刀方法有可能會使牙底圓弧位置向左后方同時偏移。為了解決這一問題，可以在切削的過程中，借助設計程序，并其中橫向走刀起點以及進刀次數進行設置，確保走刀精準合理。同時，在X軸方向上，采取分層進刀地方昂發，每次進刀的深度控制在0.9毫米，將牙寬中點作為中心，同時向兩側偏移，開展進刀操作。

2.3 調整進刀加工流程

除了上述方法之外，在新型數控機械加工的進刀工藝技術調整和改進中，還可以通過對進刀加工流程進行調整的方法，達到優化機械加工效果的目標。

例如，在新型數控機械加工中，機床Z軸方向的電機設備需要在切割螺紋期間進行加速運動與減速運動。而在螺紋切割開始以及結束期間，有可能產生一些牙型不整齊的情況。面對這一問題，在切割螺紋作業開始前，工作人員可以采取進刀段升速以及退速等方法，降低伺服器的壓力，避免產生結構性拖延的情況。這種方法還能有效地避免螺距出現較大的誤差，并且在機械加工期間，做好螺紋參數處理，還能實現進刀深度徑向控制。

在具體的操作中，工作人員會做好螺紋參數處理，并在選擇好刀具之后，能精準控制進刀的起點位置與終點位置，確保各個環節都合理且穩定，展開進刀操作并對進刀的次數進行判定，具體的流程如下方圖片所示：

圖 1 新型數控機械加工進刀流程

經過調整和改進之后，新型數控機械加工的進刀工藝技術應用效果得到了極大改善，經過改進之后的高速切削工藝技術的速度增加到了原本工藝技術的5倍至10倍左右。高速切削機械加工工藝技術當中，磨削加工工藝逐漸被新型的進刀和切削工藝所取代，即便是對各種類型的高硬度材料進行加工，也能在確保質量的同時，不斷提升加工的效率。

3 總結

綜上所述，當前我國數控機械加工工作中，進刀工藝技術存在的問題，可以通過多種方式加以解決。本文在明確了問題核心之后，提出了具有針對性的解決方法，使得新型數控機械加工工藝技術在原本的基礎上，實現了創新化調整，此舉對于數控機械加工質量以及工作效率等方面，都有重要的影響。