數控加工工藝標準化研究

梁保然

摘要 本文主要圍繞數控加工工藝的主要內容，重點分析了數控加工工藝的特點、數控加工工藝標準化存在的問題以及數控加工工藝標準化的途徑，以期能為相關部門的需要提供借鑒和參考。

關鍵詞 數控技術；加工工藝；標準化

近年來，隨著科學技術的不斷進步，數控機床加工制造因其特有的核心競爭力被廣泛應用于機械加工中。數控加工作為先進的制造工藝，設計人員水平的高低決定著數控加工技術的優劣。人員的因素會導致數控加工結果出現各種差異，因為數控程序編程人員是數控加工的關鍵因素。數控加工程序的設計質量對零部件的加工質量具有直接影響，數控加工效率會因設計較差的數控程序而嚴重降低，從而造成程序具有較差的復用性，浪費大量毛料，嚴重情況下還會造成安全事故的發生。因此，需要盡快實現數控加工工藝標準化，使制造企業的產品質量和生產效率大幅提高。

1.數控加工工藝的主要內容

經過幾十年的發展，我國通過長期實踐已具有相對完善的數控加工工藝。其中包括以下6個方面的內容：

1）經過分析和研究零件，判斷其零件的加工生產能否在數控機床上進行，隨后將加工工序方案制定出來。

2）對零件的工程圖紙進行設計和分析，對零件加工內容的標準和相關技術要求進行確定，對零件的加工方案、加工路線以及工序流程進行分析。

3）初步設計零部件的數控加工工藝，在加工工藝中確定生產標準和工序劃分，確認參數指標和生產材料、工具。

4）生產試運行，根據實際加工需求適當調整數控加工工序。另外及時調整相關刀具、材料以及技術指標。

5）對編程中存在的誤差進行分析，并通過適當的參數調整來修正和控制誤差。

6）對工藝文件進行相應的編著，有效處理機床的輸入編程。

2.數控加工工藝的特點

自動化加工作為制造業生產的新技術，數控加工其精度較高、質量較好且效率較快，能夠很好地適應企業發展的需求。

1）具有詳細具體的內容要求。施工以前具體詳細地規劃了零部件的加工方案、技術指標、工藝參數等。

2）具有嚴密且精確的要求。數控加工過程中，很少出現人為干預，具有較快的生產速度。大量產品可能會因為一條指令的錯誤而全部作廢，嚴重情況下會損壞機床自身。同時數控加工系統具有較長的自適應機制，即使出現問題也很難迅速進行調整。所以，數控加工技術具有更加精細和準確的要求。

3）具有具體的工藝設計要求。工藝設計過程中，需要將相關的數學處理融入到零件圖形中，在編程過程中對零部件所需要的設定值進行計算。

4）具有嚴格的刀具選取要求?，F如今，大部分機床的刀具補償機制尚不完善，根據編程要求選取對應的刀具，如果刀具出現變更，則需要對編程進行重新規劃。因此在對刀具進行準確選擇時需要對材料、工藝和類型進行綜合考慮。

3.數控加工工藝標準化存在的問題

在數控編程中，很多問題的出現都是因為編程人員經驗不足和知識缺乏造成的，編程人員素質參差不齊導致數控程序出現較大的差異，有些程序出現問題后造成零件達不到加工的要求，這不但使生產效率有所降低，同時也無法保證零件的加工質量。另外，一些加工單位沒有繼承和重復使用比較優秀的數控程序，導致堆積大量的工藝文件，對工藝文件的規范管理造成不利影響，使管理成本有所增加。上述問題的出現，主要原因是沒有合理利用零件的優秀數控加工工藝。在實際編程中，零件數控加工編程具有比較規范的流程，而且能夠重復使用編程時所涉及的優秀工藝信息，比如電極、攘件等結構材料的加工均可重復使用，有些時候加工單位對零件之間的結構和工序等方面相似性有所忽視，導致優秀工藝得不到繼承。

4.數控加工工藝標準化的途徑

所謂的數控加工工藝標準化，主要是指分析零件工藝、設定零件參數、確定加工刀具以及確定工序流程時利用標準化的理論和方法進行一體化和規范化處理。標準化的主要目的是對類似或相同要求下的零件進行高效、大量的生產，不但能夠避免工藝多樣化造成的損失，而且可以使生產效率得到提高。下面主要圍繞四個方面進行數控加工工藝標準化的方法分析。

1）加工工藝參數標準化。在進行數控加工時，加工工藝參數會因設計人員的不同而出現不同的選取結果，這就造成數控加工程序加工出來的零部件會因不同設計人員的設計而出現不一樣的參數，這樣進一步降低了零部件的施工質量，同時使機械制造產品的競爭力大幅下降。對于加工企業來說，需要根據機械制造發展方向和實際需求對于不同的加工工藝參數進行標準化，不斷優化設計各類零部件的加工參數，在對工藝參數全面優化后進行匯總，制定出參數標準手冊來規范數控加工工藝參數，使設計人員在數控設計時能夠根據數控加工工藝標準手冊進行，從而使設計的兼容性和通用性大幅提高。

2）加工策略的標準化。在數控加工中，數控加工工藝策略是最為重要的部分，與零部件的機械加工質量有著緊密的聯系，影響著數控加工的程序設計。加工零部件的精度和數控機床的使用效率受加工策略選取的直接影響。其中，設置加工切削參數、匹配走刀路線、選擇加工策略模型、優化切削參數以及設計工序步驟等內容均屬于數控加工的策略。與此同時，加工策略標準化還需要對工序的設計路徑、設計劃分、生產路線選擇、優先級進行綜合考慮，實現加工策略的標準化，能夠使加工零部件的質量得到保障，使零件精度大幅提高。

3）數控加工設計軟件標準化?，F如今，國內有非常多的機械數控加工設計軟件，不一樣的軟件之間具有較差的兼容性。將一個設計軟件移植到另一個軟件需要耗費大量的人力和時間，軟件程序在不同的設計平臺進行轉換會提升程序的出錯概率，使數控設計程序的管理難度大幅增加，大大降低工作效率，浪費人力資源。在加工企業內部對數控加工設計軟件進行標準化，能夠使不同軟件平臺程序移植問題得到很好的解決。軟件的使用情況及通用性根據實際情況在企業內部進行設計，企業的標準數控加工設計可以選用具有較高使用率和通用性的軟件，將唯一指定的數控加工設計軟件應用于企業內部，能夠使數控加工程序設計質量和效率大大提升，對新員工加快入門培訓，使新員工能夠對數控加工程序設計快速上手，從而使設計人員的設計效率得到提高。

4）加工刀具標準化。現如今，大部分機床缺少刀具的補償反饋功能，加工所用的刀具需要對應著編程進行設置，如果刀具出現變更，則需要對程序進行重新編寫，因此加工刀具的選取在數控機床中極其關鍵，將相同的數控加工設計程序應用到不同的刀具中，所制造出的零部件也大不相同。加工企業需要根據機械加工的需求，實現加工刀具標準化，對刀具的幾何尺寸、材料以及切削參數進行統一規劃設計。加工過程中，可以將標準化后的刀具直接應用于某個零部件加工中，另外詳細的說明和具體數控編程設計都可以在機械加工刀具標準手冊中查出。通過對刀具的標準化，能夠減少刀具參數錯誤的問題出現在數控加工設計中，可以使數控設計人員的設計效率和設計質量大幅提高。

5.結論

通過以上內容能夠看出，數控加工在現代制造行業中應用的越來越廣泛。針對目前數控加工工藝中存在的通用性差、質量較差、精度偏低以及效率不高的問題，將標準化概念引入數控加工工藝中能夠很好地解決上述問題。通過對數控加工設計軟件標準化、加工工藝參數標準化、加工刀具標準化和加工策略標準化等四個方面的標準化改造，能夠使數控設計的效率不斷提高，使產品加工質量得到保障，進而使機械加工零部件的精度更加精確。與此同時，通過對加工工藝的研究能夠使企業以往的工藝信息和資源得到有效挖掘，使企業的生產工藝得到優化，另外能夠防止零件加工工藝因編程人員的調動而不斷增加，從而使企業的工作效率得到提高，大大降低了企業生產的成本，對企業的經濟效益提升明顯。