科学理论探索 数控加工工艺标准化研究 梁保然 河南职业技术学院，河南郑州４５００００ 摘要本文主要围绕数控加工工艺的主要内容，重点分析了数控加工工艺的特点、数控加工工艺标准化存在的 问题以及数控加工工艺标准化的途径，以期能为相关部门的需要提供借鉴和参考。 关键词数控技术；加工工艺；标准化 中图分类号ＴＧ６５９ 文献标识码Ａ 文章编号２０９５—６３６３（２０１ ７）０卜００７２一Ｏ１ 近年来，随着科学技术的不断进步，数控机床加 工制造因其特有的核心竞争力被广泛应用于机械加工 中。数控加工作为先进的制造工艺，设计人员水平的高 低决定着数控加工技术的优劣。人员的因素会导致数控 加工结果出现各种差异，因为数控程序编程人员是数控 加工的关键因素。数控加工程序的设计质量对零部件的 加工质量具有直接影响，数控加工效率会因设计较差的 数控程序而严重降低，从而造成程序具有较差的复用性， 浪费大量毛料，严重情况下还会造成安全事故的发生。 因此，需要尽快实现数控加工工艺标准化，使制造企业 的产品质量和生产效率大幅提高。 １数控加工工艺的主要内容 经过几十年的发展，我国通过长期实践已具有相 对完善的数控加工工艺。其中包括以下６个方面的内容： １）经过分析和研究零件，判断其零件的加工生产 能否在数控机床上进行，随后将加工工序方案制定出来。 ２）对零件的工程图纸进行设计和分析，对零件加 工内容的标准和相关技术要求进行确定，对零件的加工 方案、加工路线以及工序流程进行分析。 ３）初步设计零部件的数控加工工艺，在加工工艺 中确定生产标准和工序划分，确认参数指标和生产材料、 工具。 ４）生产试运行，根据实际加工需求适当调整数控 加工工序。另外及时调整相关刀具、材料以及技术指标。 ５）对编程中存在的误差进行分析，并通过适当的 参数调整来修正和控制误差。 ６）对工艺文件进行相应的编著，有效处理机床的 输入编程。 ２数控；ｂｎ＇ｒ工艺的特点 自动化加工作为制造业生产的新技术，数控加工 其精度较高、质量较好且效率较快，能够很好地适应企 业发展的需求。 １）具有详细具体的内容要求。施工以前具体详细 地规划了零部件的加工方案、技术指标、工艺参数等。 ２）具有严密且精确的要求。数控加工过程中，很 少出现人为干预，具有较快的生产速度。大量产品可能 会因为一条指令的错误而全部作废，严重情况下会损坏 机床自身。同时数控加工系统具有较长的自适应机制， 作者简介：梁保然，河南职业技术学院。 即使出现问题也很难迅速进行调整。所以，数控加工技 术具有更加精细和准确的要求。 ３）具有具体的工艺设计要求。工艺设计过程中， 需要将相关的数学处理融入到零件图形中，在编程过程 中对零部件所需要的设定值进行计算。 ４）具有严格的刀具选取要求。现如今，大部分机 床的刀具补偿机制尚不完善，根据编程要求选取对应的 刀具，如果刀具出现变更，则需要对编程进行重新规划。 因此在对刀具进行准确选择时需要对材料、工艺和类型 进行综合考虑。 ３数控加工工艺标准化存在的问题 在数控编程中，很多问题的出现都是因为编程人 员经验不足和知识缺乏造成的，编程人员素质参差不齐 导致数控程序出现较大的差异，有些程序出现问题后造 成零件达不到加工的要求，这不但使生产效率有所降低， 同时也无法保证零件的加工质量。另外，一些加工单位 没有继承和重复使用比较优秀的数控程序，导致堆积大 量的工艺文件，对工艺文件的规范管理造成不利影响， 使管理成本有所增加。上述问题的出现，主要原因是没 有合理利用零件的优秀数控加工工艺。在实际编程中， 零件数控加工编程具有比较规范的流程，而且能够重复 使用编程时所涉及的优秀工艺信息，比如电极、攘件等 结构材料的加工均可重复使用，有些时候加工单位对零 件之间的结构和工序等方面相似性有所忽视，导致优秀 工艺得不到继承。 ４数控加工工艺标准化的途径 所谓的数控加工工艺标准化，主要是指分析零件 工艺、设定零件参数、确定加工刀具以及确定工序流程 时利用标准化的理论和方法进行一体化和规范化处理。 标准化的主要目的是对类似或相同要求下的零件进行高 效、大量的生产，不但能够避免工艺多样化造成的损失， 而且可以使生产效率得到提高。下面主要围绕四个方面 进行数控加工工艺标准化的方法分析。 １）加工工艺参数标准化。在进行数控加工时，加 工工艺参数会因设计人员的不同而出现不同的选取结 果，这就造成数控加工程序加工出来的零部件会因不同 设计人员的设计而出现不一样的参数，这样进一步降低 了零部件的施工质量，同时使机械制造产品的竞争力大 （下转第９２页） 科学发展创新 公式（７）得出： Ｅ Ｘ｛一Ｅ Ｘｊ＝Ｅ Ｈ ｉ，ｉ∈Ｎ （９） Ｓ．ｔ．∑Ｘ ；一Ｅ Ｘ ；＝∑Ｄｋ＿Ｅ Ｄ ｉ∈Ａｉ ｋ∈Ｏｉ ｋ∈ｏｉ ｉ∈Ｎ ｋ∈Ｅｉ （１２） ｉ∈Ａ ｊ∈Ｂ ｒ∈Ｃ ∑Ｘ；一Ｅ Ｄ ＝Ｏ ｉ∈Ａ ｋ∈Ｏ ｉ∈Ｃ （１３） 从公式（６）的右端得出： ∑｝ｌｒｉ＋Ｅ Ｈ ＋∑Ｈ—ｉ－∑｝Ｉｒｉ＝Ｅ Ｄ 一∑Ｄ ∑Ｘ 一Ｅ Ｄ ＝０ ｋ∈０ ｛∈Ｂｉ ｋ∈Ｅ ｉ∈Ｃ （１４） ｒ＝ｉ（ｒ，ｉ）∈ｋ（ｒ，ｉ）（［ｋ Ｆ∈Ｃ ｋ∈Ｅｉ ０≤Ｘｊ ｊ∈Ａ （１５） 以ｉ为终点的形心点而形成的集合Ｏ—Ｄ为Ｅｉ． ４结论 本文对非线性规划在交通优化配置中的应用做出 公式（６）能够转化为： ∑Ｄ 一∑Ｄ ＝∑Ｘ 一Ｅ Ｘ ，ｉ∈Ｎ （１０） Ｋ∈ｏｉ ｋ∈Ｅｊ∈Ａ ｉ∈Ｃ； ｊ∈Ｂ３ 由于改进需要，单流向交会约束要加入新形心点： ∑Ｘ 一∑Ｄ ＝Ｏ ｉ∈Ａｉ ｋ∈Ｏｉ 了一定的探讨，可以发现对于城市公共交通系统的优化 具有重大的意义，但是鉴于城市公共交通的复杂性，对 二次规划的应用还需要做出更深层次的研究，以能够城 市公共交通系统工程中获得更广泛的应用。 ∑Ｘ；∑Ｄ ＝０ ｉ∈Ｃ； ｊ∈Ｂｉ ｋ∈Ｅｉ 参考文献 下面为二次规划问题对交通网络流配置的综合 表述： ＭｉｎＺ＝Ｅ（ａ／２・Ｔ Ｘ２ａ＋Ｂ・Ｅ ・Ｘ ） ａ∈Ａ ［１］黄峥，马素娜．“二次规划”在城市边缘区控规中的应用 研究——以浙江省平湖市为例［Ｃ］／／２Ｏ１ ５中国城市规划年 会，２０１ ５． （１１） ［２］姜勇．Ｌａ ｓ ｓｅｒｒｅ松弛方法在二次规划中的应用［Ｄ］．湖南：湘 潭大学，２Ｏ１ ５． （上接第７２页） 幅下降。对于加工企业来说，需要根据机械制造发展方 向和实际需求对于不同的加工工艺参数进行标准化，不 断优化设计各类零部件的加工参数，在对工艺参数全面 优化后进行汇总，制定出参数标准手册来规范数控加工 工艺参数，使设计人员在数控设计时能够根据数控加工 工艺标准手册进行，从而使设计的兼容性和通用性大幅 提高。 ２）加工策略的标准化。在数控加工中，数控加工 工艺策略是最为重要的部分，与零部件的机械加工质量 有着紧密的联系，影响着数控加工的程序设计。加工零 部件的精度和数控机床的使用效率受加工策略选取的直 接影响。其中，设置加工切削参数、匹配走刀路线、选 择加工策略模型、优化切削参数以及设计工序步骤等内 容均属于数控加工的策略。与此同时，加工策略标准化 还需要对工序的设计路径、设计划分、生产路线选择、 优先级进行综合考虑，实现加工策略的标准化，能够使 加工零部件的质量得到保障，使零件精度大幅提高。 ３）数控加工设计软件标准化。现如今，国内有非 常多的机械数控加工设计软件，不一样的软件之间具有 较差的兼容性。将一个设计软件移植到另一个软件需要 耗费大量的人力和时间，软件程序在不同的设计平台进 行转换会提升程序的出错概率，使数控设计程序的管理 难度大幅增加，大大降低工作效率，浪费人力资源。在 加工企业内部对数控加工设计软件进行标准化，能够使 不同软件平台程序移植问题得到很好的解决。软件的使 用情况及通用性根据实际情况在企业内部进行设计，企 业的标准数控加工设计可以选用具有较高使用率和通用 性的软件，将唯一指定的数控加工设计软件应用于企业 内部，能够使数控加工程序设计质量和效率大大提升， 对新员工加快入门培训，使新员工能够对数控加工程序 设计快速上手，从而使设计人员的设计效率得到提高。 ４）加工刀具标准化。现如今，大部分机床缺少刀 具的补偿反馈功能，加工所用的刀具需要对应着编程进 行设置，如果刀具出现变更，则需要对程序进行重新编 写，因此加工刀具的选取在数控机床中极其关键，将相 同的数控加工设计程序应用到不同的刀具中，所制造出 的零部件也大不相同。加工企业需要根据机械加工的需 求，实现加工刀具标准化，对刀具的几何尺寸、材料以 及切削参数进行统一规划设计。加工过程中，可以将标 准化后的刀具直接应用于某个零部件加工中，另外详细 的说明和具体数控编程设计都可以在机械加工刀具标准 手册中查出。通过对刀具的标准化，能够减少刀具参数 错误的问题出现在数控加工设计中，可以使数控设计人 员的设计效率和设计质量大幅提高。 ５结论 通过以上内容能够看出，数控加工在现代制造行 业中应用的越来越广泛。针对目前数控加工工艺中存在 的通用性差、质量较差、精度偏低以及效率不高的问题， 将标准化概念引入数控加工工艺中能够很好地解决上述 问题。通过对数控加工设计软件标准化、加工工艺参数 标准化、加工刀具标准化和加工策略标准化等四个方面 的标准化改造，能够使数控设计的效率不断提高，使产 品加工质量得到保障，进而使机械加工零部件的精度更 加精确。与此同时，通过对加工工艺的研究能够使企业 以往的工艺信息和资源得到有效挖掘，使企业的生产工 艺得到优化，另外能够防止零件加工工艺因编程人员的 调动而不断增加，从而使企业的工作效率得到提高，大 大降低了企业生产的成本，对企业的经济效益提升明显。 参考文献 ［１］谭彬彬．薄壁零件数控车＿Ｔ－ｈｇ＿Ｔ－＿Ｔ－艺…．科技创新与应用， ２０１４（１４）：１ＯＯ．
