摘要：近些年来，由于我国制造业的快速发展，数控加工技术也取得了一定的进步，这对制造业的发展起到了重要的推动作用，但是同其他发达国家相比，我国的数控加工技术仍然存在差距，需要在日后的发展过程中不断完善。基于此，文章将结合当前数控加工工艺的实际情况，对数控加工的工艺原则以及设计特点进行分析。

关键词：数控加工；工艺设计原则；工艺设计方法；制造业；机床零件加工 文献标识码：A

中图分类号：TG659 文章编号：1009-2374（2017）05-0088-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.043

数控加工是机床零件加工方式的一种，依托信息技术，在计算机技术的基础上对机床零件进行加工控制，能够解决零件加工过程中存在的各种问题，并且零件加工的精度和准确性也要比传统的机床加工高得多。為了能够对数控加工的工艺设计原则和方法了解透彻，本文特此进行探究，而这种探究也是非常具有现实意义的。

1 数控加工的工艺设计具有的特征

1.1 内容较为复杂，控制较为严谨

近些年来，数控加工的工艺设计技术有了明显提高，而它的提高离不开对数控加工的工艺设计内容的了解。数控加工的工艺设计内容非常复杂并且严谨，从事数控加工的员工必须精通数控加工技术，在面对复杂的工作时能够应变自如，不断提升工作效率。另外，在进行数控加工的工艺设计时，还要求员工依靠自身的知识储备和实践经验，处理好工作中遇到的每一个问题，不断突破创新，实现数控加工效率的最优化。

1.2 过程较为繁杂，难度比较大

数控加工的工艺设计涉及到的因素众多，既有零件和工具方面的检查，也包括图纸等方面内容的检查，在进行数控加工的工艺设计过程中，这些基本工作在完成的同时，还要确保万无一失，只有这样才能将最终的方案设计确定下来，这非常明显地表明了数控加工的工艺设计过程十分冗杂。在实际工作过程中，既要考验工作人员的耐心和经验，如面临零件选择的时候，工作人员需要判断零件的大小、尺寸是否合适，又要考虑数控加工编程方面，要求用最低的成本消耗，实现最大的经济效益。

2 数控加工的工艺设计具有的原则

2.1 坚持工序集中，一次性定位的原则

数控加工的工艺设计过程中，需要坚持工序集中、一次性成型的原则，也就是生产过程中在相同的条件下，尽量让零件多完成加工工序，使得工序更加集中，从而降低因为多环节加工可能产生的误差。需要注意的是，在加工同轴孔隙期间，操作人员必须考虑到重复定位会产生误差，因此要借助精准定位，减少误差情况的发生。

2.2 遵循先粗后精的原则

数控加工的工艺设计需要遵循先粗后精的原则。需要注意的是，这里的“粗”主要是指加工过程的简单，以便于能够提升加工速度，之后再进行精细加工，实现余量的充分利用。在进行粗加工的过程中，工作人员要尽可能地减少动刀，少加工余量，尽可能将工作效率提升上去。然后在精加工过程中，需要考虑到先前的粗加工会导致零件变形这一情况，通过精加工可以使得零件逐渐恢复原样。

2.3 遵循先近后远的原则

数控加工的工艺设计需要遵循先近后远的原则，因此走刀路线应当最短，这就要求从刀具的移动方面着手准备，使得刀具的移动距离最短。在实际操作过程中，一定要根据先近后远的原则。简言之，就是先加工刀具周边的位置，然后逐渐扩大距离，向更远的位置加工。通过这样的走刀路线，刀具行走空间减少的同时，孔的精准度也得以提升，这对提高数控加工的工作效率以及企业产品的质量方面具有非常大的作用。

2.4 坚持刀具最少调用次数的原则

在进行数控加工的工艺设计过程中，需要尽可能地减少换刀时间，力求将同一把刀具工序尽可能集中，这就要求操作人员需要尽量利用同一把刀具来对零件表面上的相同切削部分进行加工，从而减少同一把刀具的多次调用和安装。

2.5 坚持先内后外的原则

如果零件既有内表面，又有外表面的话，在加工的时候，一定要合理安排好加工顺序。一般而言，面对这种情况，操作人员应坚持先内后外的原则，即先加工内表面，其次再对外表面加工，然后在进行粗细加工的安排上，应当坚持先粗后精的原则，即先内在表面的粗加工，再内外表面的精加工。

2.6 坚持走刀路线最短原则

数控加工的质量至关重要，操作人员在加工过程中必须确保其质量，因此走刀路线最短原则必须得以遵循。如果走刀路线最短原则落实到位，不但可以缩短加工时间，而且还可以减少因为加工过程中道具对零件造成的磨损或消耗。由于精加工切削过程的走刀路线基本上都是沿着其零件轮廓顺序进行的，所以如果可行，操作人员需要合理选择起刀点以及换刀点，同时尽可能合理安排各路径间空行程衔接。

2.7 坚持程序段最少的原则

在加工程序的编制工作中，操作人员应当坚持程序段最少的原则。程度段最少的原则如果能够切实落实，那么将可以通过最少的程序段数来实现对零件的加工，这样一来，既可以使得程序更加简洁，还能够减少加工过程错误的发生率。

2.8 坚持数控加工工序和普通工序衔接的原则

前文笔者提到，数控加工工序并不简单，在实际加工过程中需要花费操作人员很大的精力。操作人员在进行数控加工时，除了数控加工工序之外，还会掺杂部分普通工序，这些普通工序在整个数控加工的工艺设计过程中具有极其重要的作用，所以必须有效地进行衔接，否则将会导致加工过程中出现问题。而要想解决这一问题，操作人员就必须将各道工序建立起相互之间的联系，做到前后兼顾，综合考虑。

2.9 其他原则

当然，在实际操作过程中，上述的原则并不是一成不变的，如果遇到特殊情况，可以适当地更改方案，灵活应变，而这些还需要编程者在实际的数控加工过程中不断学习和实践，积累经验的丰富。

3 数控加工的工艺设计分析

3.1 可行性分析

在進行数控加工之前，一定要对数控加工的工艺设计的工艺性进行分析，主要从合理性以及可行性方面加以考虑。可行性作为数控加工工艺的前提和基础，能够确保数控加工过程中其他原则的落实。所以可行性的分析不容忽视，这样可以有效防止数控机床的使用向普通机床使用转变。在具体的分析判断过程中，应当具备以下两方面的特征，只有这样数控加工的可行性才会比较高：（1）按照一定标准对零件进行分类，坚持利益最高原则；（2）严格挑选零件，需要考虑到零件的进度和复杂程度。

3.2 方便性分析

数控加工的工艺设计分析需要分析其方便程度，在进行方便性分析的时候，要求操作人员遵循一定的程序：（1）分析零件图纸中附带的尺寸数据是否符合编程方便的原则；（2）分析组成零件边缘几何图形的条件是否充分；（3）检查图纸中尺寸的注释方式是否

正确。

4 数控加工的工艺设计方法

4.1 选择合理的走刀路线

数控加工的工艺设计方法一定要以提高生产效率为目的，通过各种有效的方法进行工艺设计，因此操作人员在工作过程中一定要合理选择走刀路线，尽量将走刀路线控制在最短状态。通过对走刀路线的合理规划，既能提高工作效率，还可以保证产品质量。在具体的操作过程中，工作人员要这样做：（1）选择好刀具，注意观察刀具的平滑度情况；（2）在下刀的时候应当考虑下刀的位置和切入方向等方面，确保下刀位置和切入方向的科学性和合理性，否则零件表面可能出现划痕；（3）充分利用计算机技术计算出最短的走刀路线，减少动刀次数。

4.2 完善加工工序的安排

零件的制造就是由一道道加工工序构成，所以在进行数控加工的工艺设计时，一定要合理安排好加工工序，这就要求做到以下两个方面：（1）制定并完善加工工序规章制度，坚持装夹次数最少使用的原则，实现最大的利益；（2）工作人员的技术水平要有保证，特别是要让工作人员熟练掌握数控加工的编程工作，从而使数控加工工作的效果达到最理想的状态。

4.3 明确加工方法，确定切削用量

进行数控加工切削之前，工作人员一定要制定出完善的切削计划，将切削过程中各个方面，如切削位置、切削入量、最短路线等都要明确下来，同时还要确定数控加工的方法以及切削用量。在实际的数控加工过程中，无论是粗加工，还是半加工，抑或是精加工，切削用量的选择，不能根据主观臆断决定，必须参照数控加工的规章制度进行。

5 结语

总而言之，与传统的数控加工相比，现代化的数控加工技术已经得到了非常明显的优化，数控加工的工艺设计也得到了越来越多的关注，因此数控加工的工艺设计也必须与时俱进，注重加工工序的效率和质量。要想提高操作人员的工作效率以及产品的质量，就必须在数控加的工艺设计工过程中坚持一次定位、先粗后精、先近后远、走刀路线最短等原则，并且合理选择走刀路线，完善加工工序安排，明确加工方法，确定切削用量，不断提升加工效率和质量，最终提升企业的经济效益和社会效益。

参考文献

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作者简介：梅影（1964-），女，湖北黄陂人，重庆五一高级技工学校高级讲师，研究方向：数控技术。

（责任编辑：蒋建华）