數控加工工藝決策與切削參數規范化研究

鳳偉

摘要：數控加工從技術上而言，屬于一種相對自動化的技術工種，但從宏觀角度而言，這種技術將直接影響國家的經濟發展與綜合國力，尤其在當今社會經濟不斷深入的今天，數控加工技術是提升國內市場競爭的重要手段。因此，本文主要就零件數控加工工藝具體原則、決策模型與數控加工切削參數規范化研究進行逐一分析，希望能夠給相關從業人員提供一定的參考與幫助。

關鍵詞：數控加工;工藝;決策;切削參數

在數控加工的實際過程當中，數控加工工藝的決策與支持是數控加工過程當中的重要基礎，其中數控切削參數是對其加工狀態信息的有效體現。但由于數控加工環境與涵蓋的信息資源比較復雜。因此，切削參數的科學性與規范性就顯得尤為重要。只有切削參數具備一定的規范性，才能為數控加工工藝設計提供一定的技術與手段支持，進而實現數控加工工藝在實際運作過程中對切削參數的精準優化。

一、零件數控加工過程中應遵循的具體原則

（一）零件數控加工工藝設計原則

簡單來講，零件的數控加工工藝過程也就是確定零件各項功能是否符合數控加工條件，并對其中的工序進行確定的過程。數控機床中對零件加工工序的劃分方法主要包括：第一，加工順序劃分法【1】。它是參考零件的組織結構與毛坯狀況，同時按期粗糙與精細度進行劃分;第二，所用刀具劃分法。第三，加工順序劃分法。這種劃分法主要是通過對零件的精度以及變形因素進行分析，并通過對刀具的集中，并按先粗后精原則，將加工部位進行分解。

（二）零件加工當中的數控加工工藝設計原則

零件加工當中的數控加工工藝是把所符合的工序通過有效集中、定位的原則。它是把零件按粗、精區分原則;由遠到近、由面到孔原則;由內到外、內外相融原則;刀具條用次數最少化原則;程序最簡化原則;數控加工工序當與普通工序有效銜接原則;特別情況特別處理原則等。

二、數控加工工藝當中的決策模型

（一）決策知識獲取基礎

工藝當中的決策知識獲取基礎是指操作者對于工藝設計實踐經驗進行長時間的積累，并向客戶闡明決策推理與工步、工序的過程。在實際應用當中，應充分了解各個子任務的復雜程序，并在對工藝決策支持的獲取過程中，構建加工元與工藝決策子任務的定義【2】。加工元是根據零件特點進行加工的實體信息，其中工步是指通過同一刀具把連續加工的特征進行有效集合，同時同一工序可以進行多次裝夾，并通過具體工藝來對子任務進行最終決策。

（二）工藝創成系統

數控工藝決策規則是創成原理與機制的重要基礎，作為數控機床而言，要想一次性完成零件的精度與密度要求，就需要在對數控工藝決策的過程當中，嚴格按照刀具相應配置原則，讓其作為一道工序的內容。同時，還必須與數控機床工件裝夾的特點有效呼應，并對數控工藝工序進行細致研究。

在加工工藝沖程模型的步驟中，主要通過其構造的完整描述與存儲，設計出所需處理零件的知識庫。同時構建出符合約束條件的工藝知識庫，并對零件與工藝知識庫當中的接收編輯器進行設計，構建出數控加工基元，最終打造出數控加工基元與制造資源二者間的關系模型。

（三）工藝決策模型

以特征技術為決策系統的輸入內容，可以有效適用于數控加工決策支持當中的零件信息描述【3】。其特征主要涵蓋零件的幾何與加工融合體，通過對形狀、精度、技術、才料、管理等特征的具體定義，來為日后數控加工工藝設計提供有力的基礎數據支持。

對于數控工藝知識主要需通過對加工知識的建立原則所體現。對于數控加工工藝知識的信息模型來講，必須完全依據實際要求，宏觀的對數控工藝規程與文件數據進行反映，同時，還應強化對類象數控加工工藝的完整與全面性，對于類的屬性與名稱必須以企業習慣為基礎，同時類的層次不應過于繁瑣，這樣能夠有效降低其復雜程度。對于對象的數控加工工藝表達方式而言，其屬性值必須有固定的范圍，同時還應對對象屬性之間的關系進行有效明確。

三、數控加工切削參數規范化研究

對切削參數科學合理的運用，能夠有效提升數控加工的總體質量，同時先進的切削理論、并通過對數學建模與模型的有效分析使切削參數最優化，是提升企業效率的重大手段【4】。

首先，是對切削參數的選擇。科學合理的選擇切削用量是提升產品精度的必要前提，其中車削、鉆削、端面銑削、立式銑削等都是比較常用的方法。

其次，就是對切削參數的優化過程。切削的速度、深度、寬度及進給量都是切削參數所需優化的步驟【5】。一般來講，每到工序加工參數的選擇范圍都比較廣泛，為了有效降低工藝參數優化過程當中的搜索空間，對于切削參數的選擇是關鍵步驟。其中對于模型求解的優化算法而言，遺傳算法較為常用，這種算法也是人工智能領域當中的一個組成部分。

同時，切削參數優化的數學模型主要涵蓋以生產率為目地的目標性函數、模型在決策過程中的數量變化、以及符合約束的條件等。

結束語：

總而言之，對加工工藝決策和切削參數進行科學合理的選擇運用，是決定數控加工總體工作效率與工作質量的必要前提，它讓企業的數控加工工藝得以大幅度提升。特別是針對切削參數的優化策略而言尤為重要，它是縮短加工時間，提升加工質量與精度的重要手段，同時，它對現代制造業的發展也同樣具有至關重要的作用。因此在加工過程中，必須嚴格遵循零件數控加工過程中的各項原則，深入研究數控加工工藝當中的決策模型板塊，并對數控加工切削參數進行科學規范的運用。只有切削數據具備一定的規范性與合理性，才能為數控加工工藝設計提供有效輔助，進而實現數控加工工藝在實際運作過程中對切削參數的有效優化，并全面提升企業的工作效率。

參考文獻

[1]王小輝，喬立紅.基于特征的數控加工工藝的決策支持[J].成組技術與生產現代化，2005，01：39-42+49.

[2]樂光學.數控加工工藝規劃創成過程的研究[J].組合機床與自動化加工技術，2001，08：18-21.

[3]歐敏.分析數控加工工藝決策與切削參數規范化[J].煤炭技術，2013，3204：21-22.

[4]張振明，許建新，田錫天，黃乃康，張瑞鋒，徐黔，王保忠，錢應璋.飛機結構件數控加工工藝決策知識獲取[J].航空工藝技術，1995，04：6-8.

[5]黃利江，田錫天，賈曉亮，耿俊浩，劉書暖，張振明.融合規則的典型工藝表示與工藝決策方法研究[J].西北工業大學學報，2009，2705：583-589.