数控加工的工艺设计原则及方法分析

摘要：为了有效地优化数控程序设计，提升数控机床的使用效率，保证数控机床的编程效率，研究和分析数控加工工艺设计的原则和方法具有重要的作用和意义。本文主要从零件加工的工序的划分方式入手，简单阐述零件数控加工的工艺设计原则。

关键词：数控加工；工艺设计原则；方法；分析

在数控机床的生产实践中，不难发现数控加工失误情况的发生主要是由两个方面产生，一个是数控加工工艺还不够完善，另一个是数控编程还不够全面。在数控加工的过程中，必须注重加工过程中的各个细节，保证各个细节工作的有效、合理的开展。一般而言，若是数控加工工艺设计方案还不够喝了，往往会导致工作量的增加，成本提升。数控加工工艺设计作为数控加工过程中的重要内容，是保证加工零件质量的前提，其设计的好坏都关系到两件加工程序的正确性和合理性。数控加工工艺主要有内容具体、工艺精密、加工复合等特点，使加工零件在镗、铰等操作中逐步形成合格的成品。

1 零件加工的工序的划分方式

零件数控加工过程中，工艺设计的作用不言而喻，其主要目的是针对零件的表面进行数控加工，以保证数控加工零件的质量和效果[1]。可见，在零件加工的过程中，零件工艺的设计是零件加工的前提所在，必须要注重工序顺序，那些工序是零件加工所需要的，零件加工需要经过那些工序顺序。一般而言，在零件加工的过程中主要是由以下几种方式：第一种是按照加工所使用的刀具对相应的工序进行划分，为了有效地减少换到次数和空程时间，可以采用刀具集中的原则加以实施。在进行第一次装夹的过程中，使用第一把刀对零件的相关部位进行加工，完成其可以加工的部位，然后换上第二把刀对零件其他部位进行加工，以保证零件的表面整洁、光滑[2]。这种刀具划分工序的方式在专用数控机床中比较常见，在加工中心中也大量存在。第二种是根据精度加工和粗度加工进行工序划分。这种加工形式主要是为了避免在加工的过程中零件出现变形、损毁等情况的发生。这种工序一般是先粗加工后精加工，以保证零件的完整性和实用性。第三种是根据加工部位对相应的工序进行相应的划分，这种工序主要是运用在加工内容不是很复杂的工件上，根据工件的加工部位的不同而采用不同的工序，具有一定的针对性和实用性，例如加工外形的时候一般是以内腔夹紧，反之亦然。

在共划分的过程中，应该根据实际情况，高度重视零件的结构与工艺性、弓箭的安装方式、数控机床等各方面的因素，灵活运用，熟练掌握，力求合理。加工的孙选派应该充分考虑零件的结构和毛坯情况，注重定位安装和夹紧的作用和效果避免零件的刚性被破坏，有效地保证加工精度和完整度。

2 零件数控加工的工艺设计原则

2.1 工艺最大限度集中、一次定位原则

在零件加工的过程中，一般数控机床或者加工中心都比较注重工序的集中，这是为了零件能够在一次装夹的过程中尽可能在一台机床中完成所需加工的全部或者大部分。这种集中加工的方式，可以减少数控机床的使用数量，减少加工过程中的装夹次数，避免多次更换带来太大的误差，同时能够促进生产侠效率，保证零件的质量。若是要对同轴度要求比较高的孔系进行加工，应该始终坚持一次安装，根据加工顺序连喜欢到从而完成同轴孔系的加工，在对其他孔系进行相应的加工，消除重复定位所产生的误差，有效地提升孔系的同轴度。

2.2 先粗后精原则

先粗后精原则是比较常见的数控加工原则，是指在零件数控加工的过程中，根据零件的加工精度、變形、大小、刚性等情况来进行相应的工序划分，先对相应的零件进行粗加工，而后对相应的零件进行精加工，精加工有半精加工和精加工之分。对于某个零件的表面加工，应该始终坚守以下加工原则：先粗加工--再半加工--最后精加工[3]。在粗加工的过程中，应该充分考虑加工设备对工件刚性影响，必须要在其刚性的允许范围内充分发挥机床的性能和刀具切削性能，以最大的切削深度和最少的切削次数作为粗加工的原则，便于得到各部余量比较均匀，便于此后进行精加工。换一句话来说，粗加工能够对工件切除大部分的加工余量，有效地减少走刀次数，缩短加工时间。精加工是在粗加工的基础之上再次进行加工，主要是保证弓箭加工的精度和表面质量，一般将余量控制在0.2-0.6毫米之间。在进行粗加工与精加工的过程时，应该高度重视两者之间的时间间隔，便于弓箭有效地恢复粗加工后的零件变形情况，便于有效地进行精加工。

2.3 先近后远、先面后孔的原则

根据加工部件对刀点距离大小的情况，在加工的过程中那，一般是先对刀点近的部位进行加工，对到电源的后进行加工，便于减少到刀具的移动位置和空行时间。在进行加工的过程中，运用先近后远的原则能够有效地保证坯件或者半成品的刚性，有效地满足切削的条件和效果。对于既有铣面由于镗孔的零件在进行加工的时候，应该先进性铣平面加工，后进行镗孔加工。这主要是因为铣平面的切削力度比较大，零件很容易发生变形的情况。先进行铣平面加工能够有效地提升镗孔加工的质量和效果。

3 结语

数控加工工艺设计作为数控加工生产的前提工作，不管是手动编程还是自动编程，都要在进行实际加工之前完成，如此才能保证零件的成品质量。数控加工工艺设计不仅仅只有上面的几种，还用先内后外、工序最短、特殊情况的原则，要想工件的质量有所保证，就应该充分按照这些原则执行，保证数控加工的质量和效率。

参考文献：

[1]彭文静.基于数控加工的工艺设计原则及方法研究[J].电子制作， 2014， 27（91）：253-254.

[2]赵焕武，赵博锌.基于数控加工的工艺设计原则及方法研究[J].通讯世界， 2016（0312）：218-219.

[3]哈伟，牛君伍.基于数控加工的工艺设计原则及方法研究[J].商品与质量， 2016，21（28）：204-206.

作者简介：邵加丽（1986-），女，汉族，江苏南京人，本科，助教，主要研究领域为机械工程及自动化。