基于数控加工的工艺设计原则及方法

马文龙

摘要：从当前的情况来进行分析，我国数控加工技术得到了一定的发展，这为机械制造行业的进一步发展提供了有利条件作为支持。工艺设计原则作为数控加工技术的立足点，对其进行创新，可以使相关工作更加高效的开展，确保所进行的加工质量能够符合要求。本篇文章简要介绍了数控加工，分析了基于数控加工的工艺设计原则，并提出了数控加工应用模式，希望能够为数控加工工作的开展提供参考。

关键词：数控加工;工艺设计;原则;方法

中图分类号：TG519.1                                 文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）06-0060-02

0  引言

随着技术水平的提升，信息技术得到了较为广泛的应用，数控加工技术得到了一定的发展。传统模式下，所开展的加工工艺较为固定，已经无法为机械制造的开展提供支持。但是，数控加工和传统加工技术存在着一定的差异，其是立足于传统加工技术发展而来的，综合性较强，优势较为明显。为此，在进行数控加工的过程中，应该意识到这一优势，分析其工艺设计原则及方法，提升加工的质量和性能。

1  数控加工

数控加工，主要是指在数控机床中对于零件进行加工的方式。数控加工和传统加工大部分加工步骤是一致的[1]。但是，数控加工对于现代化技术的依赖程度比较高，其主要是借助于计算机内存在的数字信息分析刀具和零件的位移情况，并将其控制在一定范围内。数字加工技术的精准程度比较高，可以对于类型多样、品种丰富、数量较少、形状较为复杂的加工问题进行及时的解决，为加工自动化的发展提供条件。并且，运用数控加工技术可以降低工装的数量，不需要花费太大的力气组装复杂的零件。如果需要改变零件的规模和形状，只需要改动程序，对于研发新产品以及创新等有着非常重要的作用，降低了工作人员的负担。并且，对于数控加工技术进行应用，可以减少对于生产设备以及施工进行检验花费的时间和投入的成本，有效的提升了工作的效果。除此之外，数控加工工艺可以对于一些复杂程度较高的型面展开加工。但是，数控加工机床设备的成本比较高，维修难度也比较高，需要有专业水平较强的数控机床设备人员作为支持[2]。

数控加工工艺的特征具体可以表现为以下几点：第一，数控加工工艺较为严密。相关人员将指令传输到数控车床之后，其能够按照指令开展切割工作，但是，因为数控加工工艺对于精准程度的要求比较高，如果在使用的过程中出现问题，没有严格的按照轨迹进行工作，很可能会对于车床造成破坏，带给企业一些经济损失。第二，数控加工工艺包含着诸多方面的内容，需要应用部分特殊工艺，只有如此才能够发挥数控加工工艺最大化的作用，降低误差出现的概率，在这个过程中，数控车床还可以选择科学的轨迹进行切割，提升其精准程度。

在开展数控加工时，步骤具体可以总结为以下内容：在进行现实操作时，要对于设计图纸进行分析，了解在进行施工时需要达到的精准程度以及形位公差。从而根据设计图纸，选择适宜的工艺。在这个过程中，还需要考虑到零件、材料以及设计是否科学合理等多个方面的内容，并制定相关的工艺信息。填入到加工工序卡以及工艺过程卡内，并编写相关程序，将程序上传到传输接口中，调整数控机床数控装置，为后续加工生产工作的开展提供支持。经过系统分析，可以发现数控加工是以数控工艺设计作为立足点的，必须要合理的调整数控加工工艺。

对于加工工艺进行改进，优势较为明显。其可以借助于数字化技术进行加工，解决了在传统加工过程中，对于材料的消耗比较大，无法高效完成加工的问题，能够为现代社会的发展提供更高质量的数字加工工艺作为支持。但是，虽然数控加工技术得到了一定的发展，能够使相关工作更加高效的开展，但是数控加工工艺设计仍然会对于加工质量和速度产生一定的影响，为此必须要对于数字加工工艺技术进行优化调整，使相关工作更加顺利的开展。

2  基于数控加工的工艺设计原则

在应用数控加工工艺开展机械设备及零部件设计时，因为零部件的体积比较小，人为操作难度较大，一般会运用数控加工工艺进行设计加工工作。但是，在开展数控加工设计工作时，必须要遵循相应的原则，只有如此，才能够使数控加工工艺充分发挥作用，使相关工作更加高效的开展[3]。

第一，要将工序进行集中。从当前的情况来进行分析，可以发现数控加工工艺的综合性比较强，是对于多个普通加工工艺的整合。因此，在进行数控机床工艺设计时，可以将工序进行集中，提升工作的效率。这能够降低对于零件加工重复的次数，将误差控制在一定范围内。在对于需要进行打孔的零部件进行加工时，遵循相关原则，能够避免由于重复进行工作所产生的误差，降低出现失误的概率，打造出更加符合要求的零部件。

第二，先粗加工再精细化加工。在对于数控加工工艺进行设计实践时，需要将零部件的原材料作为立足点开展设计，考虑到半成品、成品的顺序。在对于原材料进行加工的过程中，需要考虑到材料的特征，尽可能的挑选一些较为锋利、硬度较强的道具进行数控加工，在成品时期，一般会选择操作較为灵活，精准程度比较高的刀具进行操作，提升加工的精准程度，使数控加工工艺发挥最大化的作用。在这个过程中，应该坚持先近后远、先面后孔的原则进行工作，缩短刀具空挡滑行需要经过的时间，降低浪费。在对于带面零部件进行加工时，需要对于零面进行加工，完成之后，打孔，这可以提升打孔的精准程度[4]。

除此之外，部分机械零部件包含内面和外面两个面。在对于这些零部件进行加工时，要坚持先内后外、内外结合。应该对于零部件的内面以及外面进行粗略的加工，在初步加工完成之后，开展精细程度较高的加工。这能够较为有效的提升加工的质量。

第三，要做好刀具与附件的最小调用工作。在对于数控加工工艺进行设计时，要尽可能的避免刀具调用，使数据加工发挥最大化的作用。在尚未对于零件进行加工时，要对于零件的应用进行系统全面的分析，并选择实用性最强的刀具，从而降低刀具更换或者是调用的频率。在这个过程中，为了降低进行数控加工需要投入的成本，在应用数控加工工艺对于零件进行设计时，如果确保加工质量可以符合要求，就不需要使用附件。

第四，选择最少的程序段。在对于数控加工工艺进行应用的过程中，选择走刀最短的线路，可以降低数控加工需要投入的时间。为此，有关人员必须要对于走刀线路进行分析，考虑到零部件加工的现实情况，找到最为适宜的时间进行换刀，并科学的规划走刀路径[5]。在这个过程中，还应该坚持运用最少的程序段。如果程序段比较多，会消耗较多的人力资源、物力资源，并且产生较大的误差，因此选择最少的程序段优势较为明显，可以使数控加工的效果更加突出。

第五，将数控和普通加工工序进行合理连接。在对于零部件进行加工的过程中，很少是单独的对于加工零件进行应用，大部分都需要将其和普通加工工艺相关联。借助于数控加工，将其和普通加工工艺相联系，集中的进行工作，才能够在较短的时间内完成零件加工工作，使所加工的零件符合要求。

第六，要从现实情况来进行分析。在对于数控加工技术设计原则进行应用的过程中，很可能会出现一些无法控制的问题，导致加工工作無法及时的开展。在这一情况下，应该从现实情况分析，选择适宜的方式对于问题进行处理，并从加工的现实情况对于工艺进行优化，不能完全照搬其他模式，使所进行的加工措施更加安全、可靠，提升加工的效率。

3  数控加工应用方式

在尚未对于数控加工工艺进行应用时，需要做好准备工作，合理的开展方案设计，使加工工序更加精细化，科学的选择数控工具，合理的进行切削，使其数控加工工艺更加适宜的，提升对于零件进行加工的效率[6]。

第一，做好数控加工的准备工作。在进行零件加工时，运用数控加工技术，需要做好准备工作，科学的进行分析。首先，需要对于设计图纸进行系统、全面的分析，判断图纸是否存在着错误，确保所设计的图纸是科学合理的。之后在对于需要使用的零件加工方式进行分析，在进行加工方式进行选择时，需要考虑到图纸的现实情况、规范和标准等多个方面的内容，合理的选择方式。借助于对于零件加工图纸的分析，能够认识到零件加工的现实需要以及适宜的加工方案，为后续工作的开展提供支持，使数控加工工作更加顺利的开展。

第二，科学的设计方案。在对于数控加工技术进行零件加工时，需要对于不同的工序进行分析，明确需要运用数控加工技术的环节，在通过机床的性能以及特征，制定适宜的方案达成零件加工目标，这能够在减少零件加工成本的同时，使其更加高效的开展，为相关企业创造较多的经济收益。

第三，对于加工工序进行精细划分。在开展零件加工时，加工工序一般可以被划分为两方面的内容，分别是精细加工以及粗加工。在对于零件进行粗加工时，通常会运用较为普通的工艺开展工作，这能够降低在数控加工过程中出现损害的概率，展现出普通加工工艺的优势。在对于零件进行精细加工时，一般会使用数控加工工艺来进行零件加工工作，这主要是因为数控加工是较为精确的，一般会借助于调整零件参数，一次性完成工作，降低重复进行工作的概率，控制加工需要投入的成本，这能够有效的提升零件加工的效果[7]。

第四，合理的对于数控夹具进行应用。在对于零件进行加工的过程中，选择适宜的数控夹具，可以降低进行零件加工花费的时间，使零件生产更加高效的进行。为了使数控夹具的应用更加恰当，需要分析零件的尺寸、机床坐标的方向以及数控夹具，使其处在协调状态下，展现出数控加工工艺的优势。在对于切削用量进行分析时，需要考虑到零件的现实情况以及机床的性能等诸多方面的内容，使零件加工更加高效的开展，为机械制造企业创造更多的经济收益，推动其进一步发展。

4  总结

随着时代的发展，设施设备机械化程度逐渐提升，为现代化社会的发展提供了支持，这和数控加工工艺以及技术水平的提升有着较为紧密的关联，为了体现机械加工的水平，必须要将机械加工和数控加工、传统模式下所进行的加工相关联，选择适宜的道具，根据数控加工的工艺设计方式和原则，比如说，通过细致的划分加工工序，科学的运用数控夹具，提升设计方案的可行性，做足充分的准备工作，将数控加工和普通加工相联系，尽可能的运用最少的程序段等途径，使机械设备的应用更加广泛，推动社会的进一步发展。

参考文献：

[1]吴淼.数控加工工艺设计的原则及方法研究[J].内燃机与配件，2019（05）.

[2]张卫卫.数控加工工艺设计原则及步骤分析[J].产业与科技论坛，2019，18（13）.

[3]吴康福.数控机床典型配合件的加工设计[J].新型工业化，2019，9（08）.

[4]石凤武.数控加工工艺及其夹具设计优化[J].工业技术创新，2017，04（02）.

[5]张祥.数控加工工艺设计原则及步骤分析[J].内燃机与配件，2017（08）.

[6]彭晓玲，张秀娟.数控加工工艺设计的原则及方法研究[J]. 科技传播，2015，7（21）.

[7]陈林凯.零件机械加工工艺的设计原则探讨[J].现代制造技术与装备，2016（07）.