数控加工工艺设计原则及步骤分析

□张卫卫

在工业加工的整个过程中，数控加工工艺是一个相对比较先进的工业，它和传统的机床加工零件生产有很大的区别，因为它在具体工作的过程中可以有效地将最新的电子数字信息技术和机械设备的加工技术结合起来工作。另外，电子信息技术完成加工控制的方式主要是将合理的编程指令发送给相关的机械加工设备，通过具体的使用，发现电子数控的优越性远远要比传统的机床加工技术更加优秀，在进一步提高工作效率的同时也能够保证生产出来的零件各项参数都符合标准。而电子数控实施的指令主要就是将提前设计好的编程使用计算机技术等传送给相关的机械加工设备，数控加工工艺设计的原则以及方法等一直都是工业加工中需要研究的重点。因为只有严格遵循数控加工工艺设计的原则才能保证在具体的工作中能够发送更加合理的指令给数控机床。

一、数控加工工艺的特点和设计原则

随着社会经济的发展，工业加工和科学技术的融合也越来越密切，尤其是在现代化高速发展的经济和电子信息技术成熟的背景之下，数控加工在工业生产中的作用也越来越明显，通过研究发现数控加工工艺在工业加工生产中的应用能够有效地提高产品参数的精准度以及生产的统一化和规范化。在最近几年的数控加工技术也一直在朝着智能化和自动化的方向发展，因此数控加工工艺实际的应用中对于其专业度的要求也越来越严格，因为只有保证数控加工工艺的专业化才能进一步保证零件加工的规范化和科学化。从某种程度上来说数控加工工艺是属于零件加工的前期环节，但是从影响结果上来看，数控加工工艺设计的质量能够直接影响到成品质量的好坏，这也就是说必须要通过一系列合理的方案来做好数控加工工艺设计这一环节。从实践的环节发现，在数控加工工艺设计环境之中最容易出现的问题就是设计方案的不合理和编程的不全面，这主要是因为数控加工工艺的设计人员在设计方案的时候没有考虑到一些细节，最终导致数控加工工艺设计和实际工作出现较大的偏差，这就会给工业加工增加工作时间和成本的同时，还有可能会影响到零件的质量以及规格。

(一)数控加工工艺的基本特征。想要遵循数控加工工艺的原则，一是要了解该项工作具体的特征，因为数控加工工艺等设计原则都是在分析数控加工工艺基本特征的基础之上总结出来的。要知道数控加工工艺不同于其他的工业生产，它是融合了一定的智能化的。二是数控加工工艺从加工工序上来说是比较密集和集中的，数控加工工作的开展是由计算机将提前设置好的编程变成指令之后再发送给数控机床进行实际的加工，现在已经不需要人工介入去手动更换各种刀具。这也就是说必须要保证数控加工工艺前期设计方案以及各项编程足够的完善和科学才能进行下一步的工作，数控加工工艺设计本身就是一个比较繁杂的设计工作，因为它会涉及到各种各样零件的加工以及加工步骤的各项分析。因此，数控加工工艺设计的工作人员必须要科学地进行方案设计才能保证这项工作的顺利开展。

(二)数控加工工艺的设计原则。根据实践研究发现，数控加工工艺中，第一，要遵循的原则就是先粗后精先粗后精的加工原则是在研究数控加工特点的基础之上总结出来的，在数控加工工作的过程中工序相对比较复杂，因此在刚开始加工的时候可以进行比较粗糙的加工，等到过一段时间之后再结合实际情况实施精细化加工模式。这样设计的目的是为了有效提高数控加工效率的同时，减少不必要的加工量以及动刀的次数。第二，在实践的过程中发现零件在粗加工之后还有可能会发生一定的形变，因此精细化的加工模式就能够进一步保证加工零件的精准度以及规格。而在数控加工工艺设计原则之中还有一个比较重要的原则就是要保证走刀路线设计的最优化，需要注意的是走刀路线的设计一定要遵循先近后远的原则，在此基础之上还要保证走刀路径的最优化以及使用刀具次数最少的原则。在一般情况下走刀路径的设计一般都是首先加工离刀口位置相近的部位，再根据实际情况再次加工距离刀口位置较远的地方。这样做的目的主要是为了在实际的操作之中尽量减少刀具的移动距离，这样做能够在提高数控加工效率的同时尽可能地减少加工时间。第三，在九道路径的设计之中还要遵循先面后孔的设计原则，因为在机床加工零件之中有很多原料他们既有面又有孔，为了有效地防止零件发生变形情况或者是出现切割失误的情况一般都要提前制定走刀路径的方案。而先面后孔的走刀路径设计方案其实也就是先根据实际情况进行表面切割之后再进行孔内切割。只要在数控加工的过程中保证这两个走刀路径的设计原则就能在很大程度上提高加工的精准度。第四，根据数控加工工序密集的特征来进行定位，这样就能够有效地保证加工工艺最大程度的集中。在数控加工工作中最大的优势就是能够在高效工作的同时节省占地面积，还能进一步保证加工零件的精准度。

二、数控加工工艺的基本方法步骤

(一)保证加工工序的设计科学合理设定。现代化的数控加工工艺和传统的机床加工不管是从工作效率上还是工作方式上都存在很大的区别，而且它们对于数控机技术以及机床设备的专业性要求也是有很大的差异的。数控加工工作就算是前期做好了各项准备工作以及设计工作，在实际操作的过程中依然会出现各种预想不到的困难以及意外，因此数控加工设计的人员必须要尽可能地保证施工加工设计的科学化以及全面化，在设计的过程中将尽可能会出现的各项问题以及它的解决方案都纳入其中。另外，需要注意的是数控加工工序的设计必须要从整体出发来考虑各项工作，在此基础之上对于数控机床的运行以及零件的加工制定一个详细的计划和方案。此外，在数控加工的环节之中必须要严格执行各项编程，比如说对于零件表面的加工和取消工作必须要提前设计好相应的编程以及工艺。

(二)走刀路线的设计要最优。对于数控加工工作来说前期做好设计工作还是远远不够的，因为在具体工作的过程中除了要考虑到工艺设计的效率还要格外注重零件加工的精准度以及质量，因此在进行数控加工工作的过程中必须要根据实际情况合理地选择最优的走刀路径，在保证走刀路径最短化的基础之上还要考虑到各种刀具的不同类型以及特征。走刀工作最基础的要求就是要做到切割面的光滑以及无划痕，所以就要组织专业的人员提前设计好刀具的切入点以及方向。

三、结语

在数控加工工作之中除了要保证设计方案的合理性以及走刀路径的设计最优化之外，还要注重切削方案的设计。在数控加工工艺的过程之中切削方案的设计也是一个极其重要的环节，从某种程度上可以说切削方案设计的合理与否也会直接影响到零件加工成品的质量。因此，负责数控加工切削方案的人员必须要结合实际的加工情况提前设计好加工过程中的切削量。与此同时，还要记住各种电子数控技术，合理地选择切削的刀具以及切入点和走刀路径等各个要素，在此基础之上设计出一个与实际数据加工工艺相符合的切削方案，这样才能够在最大程度上保证编程的科学性以及加工工作的精准度。