复杂型面数控加工工艺及编程技术的分析

王新刚 赵敏茹 史长海

【摘要】随着我国国民经济发展的基础产业之一的机械制造业，随着科学技术的发展与社会经济的发展，人们对于产品的多样化要求越来越高，传统的机械制造方式也越来越不能满足人们的需求，传统的机械制造技术也就随着时代的发展和人们的需求发生了巨大的变革，世界各范围尤其是发达国家投入了巨资来创新发展新的制造技术，最终数控技术应运而生。数控技术融入了计算机技术、微电子技术、控制技术等多种高新的技术于一体，提高了产品的生产速率和质量，降低了劳动率。鉴于此，本文就复杂型面数控加工工艺及编程技术展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。

【关键词】数控加工；数控编程；复杂型面

一、数控加工工艺及编程技术的特征和含义

数控加工工艺指的是通过数控机床的使用，对零件进行加工的一种技术和方法，通过将数控加工和传统的加工方式相比较而言，两者在大体来讲存在着共性，但两者从细微的角度来看也存在着差异和变化。数控加工是通过数字信息进行控制零件以及刀具的位移的电子机械式加工方法，使零件的种类变化频繁、形状过于复杂、批量特别小、要求的精准度相对较高等问题进行科学合理的解决，从而实现了加工的自动化以及高效化。

二、目前数控技术的发展现状

随着信息技术化社会的到来，传统工业领域发生了巨大的变化，世界各范围都开始对现代化的制造技术进行大力地研究和开发，尤其是对数控技术的研究。随着计算机技术发展的越来越成熟，数控技术已经成为机械制造的核心技术，它集合自动控制，自动检测，计算机，微电子等多种高新功能于一体，具有非常卓越的自动化的性能，灵巧敏捷具有多样化的功能同时还有超高的稳定精度，实现了机械制造业的智能化、集成化、自动化，目前在世界范围内很多重大的数控领域的研究已经启动，并且得到了广泛支持。然而现今数控技术也在不断地发展进步当中，它正向着通用型开放式的方向发展，实现動态全闭环模式，在集成化的基础上更加小型化，在智能化的基础上更加集合了计算机、多媒体等高科技技术，实现了数控技术更加高效的控制，同时数控技术的体系结构也更加模块化和层次化，具有较强的可操作性，可移植性，可扩展性和可缩放性，在未来的发展中数控技术会得到大量使用，更好地引领工业的发展。

三、复杂型面数控加工工艺流程

（1）分析图样就是分析零件的形状、尺寸和投影等基本要素，同时确定技术要求，根据所需加工的零件的尺寸和精度以及零件的形状等要求选择机床，再根据加工工艺的要求等选择合适的夹具，确定所加工的零件的位置与道具的位置。在选择夹具时要注意遵守以下几个原则：零件需要加工的部位要敞开，夹具不能影响进给；可以同时装夹几个加工时间短的小型零件一起加工；辅助时间要短，夹具装卸方便；保障零件最小加紧和最小变形；所选择的夹具应该便于与工件定位表面和工作台之间进行原件连接；以及尽量选择结构简单的夹具等。

（2）确定工艺就是确定在加工零件时工艺的基准和夹紧的方式，制定科学合理的工艺流程，工艺顺序，选取合适规格与类型的刀具和刀柄以及切削用量，最后拟订好工艺路线。在制定工艺流程时要注意遵守先面后孔，先基后准以及先粗后精的原则，以刀具为中心进行一次装夹，粗加工与精加工一次全部完成，同时要注意零件的加工精度、零件表面粗糙度以及热处理等情况。在选择切削的用量时，要注意粗加工、精加工和余量的问题，切削用量的三要素有切削深度、切削速度以及进给量，不同的加工方法要选择不同的切削用量，合理的切削用量可以在很大程度上提高生产的速率，在进行粗加工时要保证效率优先原则，保证刀具要有较高的耐用度以及保证较高的金属切除率，在进行精加工时要保证精度优先原则，要有较高的表面粗糙度与加工精度，其次才是效率问题，要选择参数较高的刀具与合理的几何参数，以确保切削的速度。在进行刀具的选择时要根据数控机床的特点与所需加工的零件的轮廓和加工的要求等进行选择，刀具的刚度、精度、耐用度和强度等都会在很大程度上影响到切削的工作速率，所以要根据不同的工序来选择不同的刀具，一般常用的刀具有高速钢、工具钢、质地较硬的合金等材料制成的刀具。

（3）在进行数值计算时，主要包括基点坐标值与节点坐标值的计算和辅助计算，坐标系的建立是生成源文件的基础，坐标原点和坐标轴的确定是非常重要的，另外在数值计算的过程中要注意零件误差以及编程误差的计算，以及中间结果和最后结果的精确度问题。

四、结语

随着计算机业的不断进步，我国数控技术也随着不断发展和革新，在新型的装备制造业中，复杂型面数控加工工艺使用性能更高，且其比传统的数控加工工艺更为灵活多样，其信息化、智能化以及开放化等特质对于我国现代化的工业企业影响很大，数控加工工艺工作效率高、数据准确度高，为数控加工工艺企业增效创收。

参考文献

[1]郭景全.数控机床加工复杂型腔铝合金零件分析[J].现代制造技术与装备，2016（08）：145～146.

[2]王恒厂，闫方，陈春阳，葛旺.基于MATLAB的复杂型面数控加工编程[J].机械制造与自动化，2016，45（01）：111～114.

[3]毕海波.复杂型面数控加工工艺及编程技术研究[J].中国新通信，2015，17（21）：36.

[4]吕张来.复杂型面的数控加工研究[J].机械工程师，2015（06）：29～31.