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數(shù)控加工工藝設計原則分析論文
摘要：工業(yè)加工一直以來都是一個融合了最新科學技術的行業(yè)。隨著現(xiàn)代化高速發(fā)展和電子信息技術的不斷成熟，數(shù)控加工在工業(yè)成產(chǎn)中的作用越來越大，極大地提高了工業(yè)加工的精準度和生產(chǎn)的統(tǒng)一規(guī)范化。數(shù)控加工技術近年來也朝著越來越智能化和自動化的方向發(fā)展和改進。從技術層面來看，數(shù)控加工工藝需要的技術和專業(yè)度要求都比較高，它直接決定了后面的零件加工的規(guī)范，屬于零件加工的準備環(huán)節(jié)。數(shù)控加工工藝設計是需要在電子程序編制完成之前就完成設計工作，確定好數(shù)據(jù)加工的設計方案，只有這樣，后續(xù)的電子程序編程才能有所依據(jù)。既然數(shù)控加工工藝設計這么重要，那它設計的合理性和科學性能有效地減少后期實際加工過程中的工作量，提高數(shù)控機床的編程效率。本文從數(shù)控加工工藝的設計原則和數(shù)控加工工藝設計的方法2個方面來進行簡單的分析和闡述。
關鍵詞：數(shù)控加工；設計原則；設計方法
數(shù)控加工工藝是在工業(yè)加工中一個比較大的進步。相比于傳統(tǒng)的機床加工零件生產(chǎn)，它實現(xiàn)了將最新的電子數(shù)字信息技術同機械設備加工技術的科學合理結合。通過電子信息技術有效地將合理的編程指令發(fā)送給機械加工設備以完成加工控制，利用電子數(shù)控的最大優(yōu)點就是它要比傳統(tǒng)的機床加工技術更加高效，加工出來的零件參數(shù)都更加準確規(guī)范。電子數(shù)控的指令是將設計好的編程通過計算機傳遞給機械加工設備的，而數(shù)控加工工藝設計的方法和原則是這一設計工作最需要遵守和探究的兩大方面，只有嚴格依據(jù)設計原則，不斷地探討和改進設計方法，編程才能發(fā)送更合理的指令給數(shù)控機床。從結果上來講，數(shù)控加工工藝設計的好壞直接關系到零件加工最后成品的優(yōu)劣，所以合理科學地完成數(shù)控加工工藝設計這一個前期準備工作就顯得尤為重要。一般來講，數(shù)控加工工藝設計中最容易出現(xiàn)的失誤就是設計方案和編程的不全面，在設計方案和編程中沒有考慮到一些容易被忽略的細節(jié)，從而導致實際加工中出現(xiàn)工作時間和成本的增加，甚至影響到零件加工的質量和規(guī)格[1]。
1數(shù)控加工工藝的特點和設計原則
1.1數(shù)控加工工藝的基本特征
要弄清楚數(shù)控加工工藝的設計原則，首先要來探討一下數(shù)控加工工藝的特點，從數(shù)控加工工藝的基本特征總結出數(shù)控加工工藝的設計原則。數(shù)控加工工藝是比較智能化的一道加工流程，它的加工工序比較集中，全程都是有計算機將設置好的編程變成指令操控數(shù)控機床進行加工，中途不需要人工進行手動更換刀具，因此這就需要前期的設計方案和數(shù)控編程都很完善和全面。而數(shù)控加工工藝設計是一個設計內(nèi)容比較復雜的設計，數(shù)控加工工藝會涉及對于具體的零件加工內(nèi)容和加工步驟的分析和設計�？茖W化地進行方案設計，正確地進行數(shù)控機床加工的執(zhí)行編碼程序。
1.2數(shù)控加工工藝的設計原則
首先，數(shù)控加工工藝的設計原則要遵循先粗后精的原則，所謂先粗后精的設計原則是根據(jù)數(shù)控加工實際加工過程的特點而決定的。因為數(shù)控加工的加工工序比較集中，可以實現(xiàn)先進行粗加工，然后過一段時間后再進行精加工。這樣的設計原則一方面是由于這樣可以提高加工效率，減少加工量和動刀的次數(shù)。另一方面，我們都知道零件在粗加工完一段時間會存在一定的形變，然后這時候再進行精加工就能提高加工零件的精度。因此，我們在數(shù)控加工工藝設計中一定要遵循先粗后精的原則。其次，對于走刀路線的設計最優(yōu)也是數(shù)控加工工藝設計原則中的一個比較重要的方面。走刀路線的設計方案要遵循先近后遠，走刀路徑最優(yōu)，動用刀具最少的原則。一般來說，走刀路徑的設計一般來說都是要離刀口相對位置近的要進行先行加工，離刀口相對位置比較遠的地方要后加工。這樣在實際的數(shù)控機床的加工中能大大減少刀具的移動距離，提高加工的效率，減少加工時間。除了先近后遠這個設計原則，走刀路徑的設計原則還有一個先面后孔的設計原則。實際的機床加工零件過程中會有很多既有面又有孔的原料。這時候為了保證零件發(fā)生變形或出現(xiàn)切割失誤，一般都要采取先進行表面切割后再進行孔內(nèi)切割的走刀路徑設計。遵循這兩個走刀路徑的設計原則，在實際的數(shù)控機床的加工過程中，會大大提高加工效率和加工精度[2]。最后，數(shù)控加工工藝設計的原則要依據(jù)數(shù)控加工工序比較集中的特征進行一次定位，加工工藝最大程度集中的原則。數(shù)控加工的最大優(yōu)點就是高效和節(jié)省占地面積，加工精確，加工時間短。所以在進行數(shù)控加工工藝設計的時候一定要保障零件加工在一個數(shù)控機床內(nèi)完成加工過程的全部或者大部分。這種設計不僅可以減少數(shù)控機床的使用次數(shù)，減少加工成本和提高效率，另一方面也可以避免零件在多個數(shù)控機床間更換、裝卸造成的變形和加工誤差。所以在進行數(shù)控加工工藝設計的時候要遵循一次定位、集中工序的原則，把加工順序都連接在一起。
2數(shù)控加工工藝的方法
2.1加工工序的設計科學合理設定
現(xiàn)代的數(shù)據(jù)加工與傳統(tǒng)的機床加工還是存在很大的差異，無論是數(shù)控技術還是機床設備都有很高的專業(yè)性要求。實際加工過程中遇到的困難和意外可能遠遠高于前期的預想，所以加工工序的設計的全面和科學性就極為重要。我們在進行數(shù)控加工工序的設計時要把握整體，從整體出發(fā)，使數(shù)控機床的合理性和零件加工工藝的合理性都有一個詳細的計劃并制定好方案。在數(shù)控加工的過程中，很多環(huán)節(jié)都需要很嚴格地執(zhí)行編程，比如對于零件的表面加工和對于零件的切削過程。所以在進行數(shù)控加工工藝設計的時候，一定要提前設定好完整的工藝和編程，從而實現(xiàn)對于數(shù)控加工的控制，最終實現(xiàn)以最小的加工成本實現(xiàn)最大的加工效率和收益。
2.2走刀路線的設計要最優(yōu)
在數(shù)控加工工藝的設計中，不僅要重視工藝設計的效率，也要重視加工的質量和加工精度。所以在進行數(shù)控加工工藝設計的過程中要科學地選擇最優(yōu)的走刀路線，確保走刀路線的最短化。此外，在設計走刀路徑的時候要實際考慮刀具的種類和特點，保證切割面的光滑無劃痕。設計好刀具的切入方向和位置，選擇最優(yōu)的走刀路徑[3]。
2.3切削方案的設計要明確
在數(shù)控加工工藝的設計中，切削方案是最重要的環(huán)節(jié)。可以說，切削方案設計的好壞與最后零件加工成品的好壞有直接的關系，因此在進行切削方案的設計時一定要明確加工過程中的切削量。借助電子數(shù)控技術，對于切削的刀具選擇、切入方向和位置以及走刀路徑都要考慮全面，設計出一個完善的、最優(yōu)的切削方案，以實現(xiàn)最終編程指令的科學性，實現(xiàn)最終加工過程的低成本、高效率和精確度。
3結束語
總的來說，數(shù)控加工工藝的設計是計算機編程之前的準備工作。不管是手動編程還是自動編程，都要遵循科學的數(shù)控加工工藝設計原則，先粗后精，先面后孔。設計的走刀路線要最優(yōu)，實現(xiàn)走刀路徑最短，節(jié)約成本，提高效率。設計的工藝切削方案要集中且全面，實現(xiàn)數(shù)控加工工藝設計的科學化，滿足加工編程和機床加工的實際需求。如果我們在實際的設計中遵循設計原則，不斷地探討和改進方法，最終就能保證數(shù)控加工的高質量和高效率。數(shù)控加工工藝的設計是專業(yè)度比較高的工業(yè)加工設計環(huán)節(jié)，我們在實際設計中要不斷地進行設計方法的探索和豐富。
參考文獻：
[1]趙博鋅.基于數(shù)控加工工藝原則及方法研究[J].通訊世界,2016，03(12):218-219.
[2]駱彩云.基于數(shù)控加工工藝原則及方法研究[J].南方農(nóng)機,2017，48(14):100.
[3]楊天云.基于數(shù)控加工工藝原則及方法研究[J].科技展望,2017，27(12):74.
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