数控加工工艺决策与切削参数规范化研究

凤伟

摘要：数控加工从技术上而言，属于一种相对自动化的技术工种，但从宏观角度而言，这种技术将直接影响国家的经济发展与综合国力，尤其在当今社会经济不断深入的今天，数控加工技术是提升国内市场竞争的重要手段。因此，本文主要就零件数控加工工艺具体原则、决策模型与数控加工切削参数规范化研究进行逐一分析，希望能够给相关从业人员提供一定的参考与帮助。

关键词：数控加工;工艺;决策;切削参数

在数控加工的实际过程当中，数控加工工艺的决策与支持是数控加工过程当中的重要基础，其中数控切削参数是对其加工状态信息的有效体现。但由于数控加工环境与涵盖的信息资源比较复杂。因此，切削参数的科学性与规范性就显得尤为重要。只有切削参数具备一定的规范性，才能为数控加工工艺设计提供一定的技术与手段支持，进而实现数控加工工艺在实际运作过程中对切削参数的精准优化。

一、零件数控加工过程中应遵循的具体原则

（一）零件数控加工工艺设计原则

简单来讲，零件的数控加工工艺过程也就是确定零件各项功能是否符合数控加工条件，并对其中的工序进行确定的过程。数控机床中对零件加工工序的划分方法主要包括：第一，加工顺序划分法【1】。它是参考零件的组织结构与毛坯状况，同时按期粗糙与精细度进行划分;第二，所用刀具划分法。第三，加工顺序划分法。这种划分法主要是通过对零件的精度以及变形因素进行分析，并通过对刀具的集中，并按先粗后精原则，将加工部位进行分解。

（二）零件加工当中的数控加工工艺设计原则

零件加工当中的数控加工工艺是把所符合的工序通过有效集中、定位的原则。它是把零件按粗、精区分原则;由远到近、由面到孔原则;由内到外、内外相融原则;刀具条用次数最少化原则;程序最简化原则;数控加工工序当与普通工序有效衔接原则;特别情况特别处理原则等。

二、数控加工工艺当中的决策模型

（一）决策知识获取基础

工艺当中的决策知识获取基础是指操作者对于工艺设计实践经验进行长时间的积累，并向客户阐明决策推理与工步、工序的过程。在实际应用当中，应充分了解各个子任务的复杂程序，并在对工艺决策支持的获取过程中，构建加工元与工艺决策子任务的定义【2】。加工元是根据零件特点进行加工的实体信息，其中工步是指通过同一刀具把连续加工的特征进行有效集合，同时同一工序可以进行多次装夹，并通过具体工艺来对子任务进行最终决策。

（二）工艺创成系统

数控工艺决策规则是创成原理与机制的重要基础，作为数控机床而言，要想一次性完成零件的精度与密度要求，就需要在对数控工艺决策的过程当中，严格按照刀具相应配置原则，让其作为一道工序的内容。同时，还必须与数控機床工件装夹的特点有效呼应，并对数控工艺工序进行细致研究。

在加工工艺冲程模型的步骤中，主要通过其构造的完整描述与存储，设计出所需处理零件的知识库。同时构建出符合约束条件的工艺知识库，并对零件与工艺知识库当中的接收编辑器进行设计，构建出数控加工基元，最终打造出数控加工基元与制造资源二者间的关系模型。

（三）工艺决策模型

以特征技术为决策系统的输入内容，可以有效适用于数控加工决策支持当中的零件信息描述【3】。其特征主要涵盖零件的几何与加工融合体，通过对形状、精度、技术、才料、管理等特征的具体定义，来为日后数控加工工艺设计提供有力的基础数据支持。

对于数控工艺知识主要需通过对加工知识的建立原则所体现。对于数控加工工艺知识的信息模型来讲，必须完全依据实际要求，宏观的对数控工艺规程与文件数据进行反映，同时，还应强化对类象数控加工工艺的完整与全面性，对于类的属性与名称必须以企业习惯为基础，同时类的层次不应过于繁琐，这样能够有效降低其复杂程度。对于对象的数控加工工艺表达方式而言，其属性值必须有固定的范围，同时还应对对象属性之间的关系进行有效明确。

三、数控加工切削参数规范化研究

对切削参数科学合理的运用，能够有效提升数控加工的总体质量，同时先进的切削理论、并通过对数学建模与模型的有效分析使切削参数最优化，是提升企业效率的重大手段【4】。

首先，是对切削参数的选择。科学合理的选择切削用量是提升产品精度的必要前提，其中车削、钻削、端面铣削、立式铣削等都是比较常用的方法。

其次，就是对切削参数的优化过程。切削的速度、深度、宽度及进给量都是切削参数所需优化的步骤【5】。一般来讲，每到工序加工参数的选择范围都比较广泛，为了有效降低工艺参数优化过程当中的搜索空间，对于切削参数的选择是关键步骤。其中对于模型求解的优化算法而言，遗传算法较为常用，这种算法也是人工智能领域当中的一个组成部分。

同时，切削参数优化的数学模型主要涵盖以生产率为目地的目标性函数、模型在决策过程中的数量变化、以及符合约束的条件等。

结束语：

总而言之，对加工工艺决策和切削参数进行科学合理的选择运用，是决定数控加工总体工作效率与工作质量的必要前提，它让企业的数控加工工艺得以大幅度提升。特别是针对切削参数的优化策略而言尤为重要，它是缩短加工时间，提升加工质量与精度的重要手段，同时，它对现代制造业的发展也同样具有至关重要的作用。因此在加工过程中，必须严格遵循零件数控加工过程中的各项原则，深入研究数控加工工艺当中的决策模型板块，并对数控加工切削参数进行科学规范的运用。只有切削数据具备一定的规范性与合理性，才能为数控加工工艺设计提供有效辅助，进而实现数控加工工艺在实际运作过程中对切削参数的有效优化，并全面提升企业的工作效率。

参考文献

[1]王小辉，乔立红.基于特征的数控加工工艺的决策支持[J].成组技术与生产现代化，2005，01：39-42+49.

[2]乐光学.数控加工工艺规划创成过程的研究[J].组合机床与自动化加工技术，2001，08：18-21.

[3]欧敏.分析数控加工工艺决策与切削参数规范化[J].煤炭技术，2013，3204：21-22.

[4]张振明，许建新，田锡天，黄乃康，张瑞锋，徐黔，王保忠，钱应璋.飞机结构件数控加工工艺决策知识获取[J].航空工艺技术，1995，04：6-8.

[5]黄利江，田锡天，贾晓亮，耿俊浩，刘书暖，张振明.融合规则的典型工艺表示与工艺决策方法研究[J].西北工业大学学报，2009，2705：583-589.