基于数控加工的工艺设计原则及方法研究

张炽荣

【摘 要】随着我国科技水平的逐渐进步，我国的制造业也一同发展起来，特别是数控加工的发展状态非常可观。而数控加工的第一步便是工艺设计，数控加工的工艺设计是结合普通工艺与计算机技术的难度比较高的环节，它为数控加工的施工提供方向。为了机床的高效率运作和提高工艺产品的质量，首先应该把数控加工的工艺设计环节处理妥当，这样才能使数据加工工作高质量完成，从而促进制造业的快速发展。

【关键词】工艺设计；原则；方法

工艺设计作为数控加工工程重要的组成部分，对数控加工起着主导的作用，如果工艺设计不能安排妥当，则因此造成施工中的错误以及工作量的增加和原料的浪费等一系列问题。一套优秀的工艺设计方案是数控加工的基础。

1 数控加工的工艺设计的特点

要想做好数据加工的工艺设计工作，首先要了解工艺设计的特点。数控加工的工艺设计程序相对简便，不需要复杂的劳动力，改善了传统机房工艺的内容粗糙且繁杂的缺点。但是数控加工的工艺设计内容的明确性也同时增加了工作的难度，很多工作人员因为不了解工艺设计的特点而不能准确完成工作任务。

1.1 工艺设计工作内容复杂而严密

一项数控加工的工艺设计工作，不仅需要工作人员具有熟练的工作经验来应对繁琐的工作内容，还需要具有可以随时处理复杂的工作带来的突发意外的能力。数控加工的内容很精确，往往数控车床加工具有鲜明的逻辑，所以大大提高了工作效率，但是这背后需要工作人员多年来的经验和应对繁琐工作的耐心。一般来讲数控加工工作效率很高，这不仅证明我国的数控加工人员有较高的专业素养和设备的优秀，也在很大程度上也反映了工艺设计工作的成功。只有在工艺设计工作时每一个实际问题都被考虑周全并在程序编辑中加入了合适正确的处理指令信息，并且在设计中不断改进和完善设计计划，才会在数控加工时大大提高工作效率。工艺设计工作内容需要考虑的问题全面而系统，从而导致工艺设计工作内容很复杂，这是工艺设计工作最主要的特点。

1.2 过程繁琐并且需要经过多次合理性分析和比较

数控加工的工艺设计过程繁琐，工艺设计工作需要在车床加工前期完成，需要对零件、图纸、工具等一系列方面进行合理的分析和研究，在每一个步骤都要经过多次系统的比较最终才能确定最优设计方案，所以不难看出数据加工的工艺设计工作非常繁琐。在每一步的比较和分析中，需要工作人员丰富的专业经验和耐心。例如在零件的选择工作上，要从可能性与便利性两个角度来比较分析，不仅要选取大小性能合适的零件，还要使其组装之后整体车床工作便利，除此之外，还要考虑到编程的灵活度，使选择的零件能够进行有效的编程工作，最后还要考虑所选择的零件是否能够达到要求的精确程度，才能保证数控车床工作的正常运行。所以数控加工的工艺设计工作是繁琐的，多次合理性的分析和比较也是必要的。多次的比较和分析对提高数控加工效率和优化车床程序设计都具有着相当重要的意义。

2 数控加工的工艺设计的原则

数据加工的工艺设计工作不仅内容繁琐，过程复杂，在设计过程中还需要遵循一定的原则来保证数控车床工作的效率。分析工艺设计要遵循的原则，就相当于掌握了工艺设计的主要要领，可以应对一般情况下的数控车床设计。保证工艺设计方案的质量，不仅能使设计方案更加简便，还能保证数据加工工作的质量和效率。

2.1 大致上需要遵循固定的原则使工作简便化

数控加工的工艺设计过程中，为了使加工方便，需要遵循很多固定的原则。大体上来说，在数控机床的零件加工顺序上，要求工作人员首先加工工序集中的部位，在首次零件组装时尽可能最大限度地完成所有部位工序的设定。在零件的加工上，要遵循先粗后精的原则，先把零件粗加工，确定零件大体的轮廓和位置，在大体成型的基础上提高精度，分别进行半精加工和精加工以保证加工质量。在零件的加工顺序上，为了提高工作效率，加工人员要按照加工位置与刀点的距离，遵循先近后远的原则工作，即优先加工距离刀点近的部位。还有很多类似的原则，都是大量工作人员通过实践而得出的经验总结，这样的原则我们要遵循，不仅能够大大提高工作效率，还能减少由于偶然因素而造成的误差。

2.2 个别情况下特殊问题需要特殊处理

虽然有很多可以使工艺设计工作变得更简便的原则，但是还存在一些特殊情况需要特殊对待和处理。工艺设计是一项灵活的工作，需要工作人员制定灵活可变的方案，要以实际情况为主。有的设计方案上无法按照原则进行，例如组装零件时由于零件的缺失导致不能在首次完成所有部位工序的设定，所以就要等到以后的组装过程中去改进和完善。还有的设计方案如果遵循设计原则反而会使方案复杂化，例如如果在零件加工中，距离刀点近的部位需要相当繁琐的工作内容，而距离刀点远的部位工作内容很少，而且在距离远的部位安装完成后会使距离近的部位的安装更便利，这就需要工作人员先对距离刀点远的部位进行加工。这两种情况也不能只一味地遵循方案而不懂得灵活变通。

3 数据加工的工艺设计的方法

在数控加工的工艺设计的过程中，除了掌握加工设计原则的同时，还需要掌握加工设计的方法，这样才能使数据加工的工艺设计从繁琐复杂变得易于掌握，面对一项难度系数很高的工作，只有想出办法层层突破，才能全面掌握工艺设计工作。努力设计出易于操作的工艺方案，才能提高数据加工工作的准确度。

3.1 根据工艺路线确定合适的方法

工艺设计方法的设定，首先要根据工艺路线来选择。工艺路线不相同的数控车床加工，所对应的工艺设计方法必然会有很大差异，所以根据工艺路线来选择工艺设计方法是制定工艺设计方案的基础。工艺设计的任务就是明确零件的什么部位需要数控加工，经过什么流程，如何确定这些流程的前后顺序等等，而明确这些工作任务都需要熟悉数据加工的工艺路线。而工艺路线的设定，也需要经过细致的分析和研究。由于工艺路线具有贯穿整个工艺的特点，所以在制定工艺路线时需要瞻前顾后考虑多方面因素，把路线中的每一步都具体化，这样才能使工艺设计的确定变得清晰有序，从而使数控加工工作的开展和实施变得周全和井然有序，不会遗漏每一个细节。

3.2 综合工程本身各方面因素而设计不同的方案

数控加工的工艺设计方案的制定，除了考虑工艺路线以外，还需要综合工程本身其他各方面的因素。车床加工过程中可能发生的情况很多，在工艺设计工作的实施中一定要尽可能考虑周全，详细分析工程本身的特点，对待可能发生的问题要提出合理化的建议和改善问题的措施。例如，有的工程相对繁琐，需要零件数量多，这就需要在工艺设计中要着重考虑各个零件的分配情况，避免出现零件使用上出现遗漏情况，还有的工程零件的加工顺序更重要，所以在设计中要着重分析零件的使用用途从而确定使用顺序使施工便利。在数控车床的施工前，仔细考虑各个方面的内容，综合工程本身的因素而制定出最合理的设计方案，这对数据车床的加工时是极为必要的。

4 结语

我国科技水平的不断进步，大大促进了机械业的发展。而数控加工技术作为机械业的主要技术之一，更受到了我国政府的支持和重视。数控加工技术的基础是工艺设计，做好工艺设计工作，是提升数控车床加工效率和质量的保障。研究工艺设计的原则和方法，对完善数控加工技术以及机械行业的发展都具有着重要的意义。

【参考文献】

[1]覃岭.数控加工工艺基础[M].重庆大学出版社，2010.

[2]梁训.机床技术发展的新动向[J].世界制造技术与装备市场，2011.

[责任编辑：王楠]