论文部分内容阅读
摘要：
当前在我国的机械加工产业中，数控编程效果受编程人员的影响比较大。程序质量也参差不齐。劣质的数控编程不仅降低了生产效率，而且也无法保证零部件的加工质量。另外，很多优秀的数控程序无法延续利用，造成资源浪费的同时，提高了管理成本。本文基于以上问题，分析了数控加工工艺标准化的方法，并基于零部件特征分析了相关分类标准，以期为数控加工工艺标准化提供指导。
【关键词】数控加工 工艺 标准化
随着社会的发展和科学技术的进步，当今时代的经济竞争愈发激烈。产业技术的革命使得现代制造业也在发生着巨大的转变。为了满足市场需求，产品生产日渐多样化、个性化，生产技术也逐步向数字化、集成化方向转型。为了增强企业的核心竞争力，在激烈的竞争中谋求生存，数控加工技术成为中国制造业企业大力发展的重要方面。作为相对先进的制造工艺，数控加工技术对我国制造行业和相关领域发展起到了极大的促进作用。而数控代码的优劣决定了数控编程的质量，也决定了产品的加工质量。所以，必须尽快实现数控加工工艺的标准化，提高制造业企业的生产效率和产品质量。
1.数控加工工艺的主要内容
数控加工工艺经过了几十年的发展，理论和实践经验得到不断的完善。在其包含的主要内容方面可以概括为以下几点：
1.1通过对零件的分析研究判断其是否适合在数控机床基础上加工。确定加工工序方案。
1.2设计、分析零件的工程图纸。通过相关技术标准分析，确定零件加工内容和相关技术标准、要求。设计零件的加工方案、工序流程、加工路线等。
1.3对零部件的数控加工工艺进行初步设计。对于工序的划分、确定生产标准、选择生产材料和刀具、参数指标确认、生产方向等问题进行设计确定。
1.4生产试运行并对数控加工工序的程序、流程进行调整。相关的材料、刀具、技术指标等的适当调整。
1.5分析数控编程存在的误差，对误差进行修正和控制。
1.6编制相应的工艺文件，对机床的输入编程进行处理。
2.数控加工工艺的特点
作为制造业生产的自动化加工新技术，数控加工具有高精度、保证零件加工质量等诸多优点。而且其生产效率高的特点使得该技术更符合当前对企业生产的要求。这样一来，数控加工技术就形成了自己独有的特点。
2.1、内容要求具体、详细
对于零部件的工艺参数、技术指标、加工方案等都有事先具体、详细的规划。
2.2、要求更严密而精确
数控加工人为干预少，生产速度快。一条指令的错误就会导致大量产品不合格甚至机床自身的损坏。而且其自适应机制差，难以做出迅速调整。因此，对于数控加工设计的要求更加精细、准确。
2.3、工艺设计过程更具体
工艺设计过程中，必须对零件图形进行相关的数学处理。计算零部件在编程过程中需要的设定值。
2.4、方案与标准结合
对于加工过程中切削用量的选择时，由于无法人为调整和适应，并需将进给速度的考量与零件的形状、加工技术标准结合起来。
2.5、刀具的选取十分关键
由于目前机床缺乏对刀具的补偿机制，刀具与编程一一对应。更换刀具就要重新编程。所以必须综合材料、类型、工艺等多方面选择准确的刀具。
3.数控加工工艺标准化的方法
数控加工工艺的标准化，从概念上讲，就是利用标准化的理论和方法，规范化、一体化处理零件工艺分析、参数设定、工艺选择、刀具确定以及工序流程和加工方向等零部件生产所涉及到的工艺信息。这些也都是数控加工中必须确认的技术要素。标准化的目的就是大量、高效的生产相同或类似要求下的零件。既能防止工艺多样化带来的损失，又能够实现高效率的生产。
数控加工工艺标准化的方法主要有两类：
3.1、典型工艺法
典型工艺法由索克洛夫最先提出。通过将工艺过程标准化，对零部件按照其形状、参数、结构、工艺流程上的相似性标准分组、分类。同组同类零件采用同一种典型工艺。从技术原理上看，对于结构形状确定、批量巨大的零件，如齿轮、轴承等，典型工艺法能够很好的适应。相对与批量不大、结构不标准的零件，典型工艺法的适用范围相对较小。尤其是在面对零部件形状结构差别大、数量不多、类型复杂的生产要求中，典型工艺应用范围更加狭窄。
3.2、成组工艺法
成组工艺概念于1959年提出。通过对于工序的标准化，以零件加工工序中的相同部分或相似部分为分类标准，将工序近似的零件划分成组。以具体情况设计不同的生产工序。获得成组的加工工艺。所以，但从原理上看，成组工艺法能够有效弥补典型工艺法的不足。通过大量的运用和生产实践发现，超过90%的零件都可以利用成组加工的工艺方法进行加工。
4.数控加工工艺标准化的实现
4.1、零部件分类成组
通过对零部件的加工特征进行分析，获得分类覆盖面广、描述高效、简易的加工特征分类，以形状特征、材料特征、精度特征、工艺特征、制造资源特征等多种分类方式对零部件进行分类、重组。在保证不同特征之间存在相互联系的前提下，为后续的成组加工工艺标准设计打下基础。
4.2、设计成组零件的数控加工工艺标准
设计中，遵循加工工序最长、基准优先、先粗后精、加工路线最短、刀具调用次数最少、加工工艺参数规范化的原则对加工工艺标准进行设计。采用复合零件法和复合路线法相结合的方式，取长补短，确立严格精确的制造标准和规范，为后续编程、制造提供有力支持。
4.3、成组工艺信息存储和利用
首先，对零件加工工艺中的数控信息进行分类，对加工工序、加工策略、适用的加工刀具、数控加工的工艺参数等可重用的信息进行筛选和进一步处理。其次，在存储方式的选择上，力求完整、准确的保存可重用信息并能及时、方便的调用、组合。因此，可以选择加工工艺数据库的方式，采用例如Access数据库等技术，进行数据流的管理和运用。
总结
当前，对于数控加工工艺的应用越来越广泛。随着生产效率和生产要求的提高，数控加工工艺的标准化设计和生产也越来越重要。尽管在现实的生产工艺中还存在编程不规范、生产流程不合理等诸多问题。但通过合理的选取标准化方法和管理理念，一定能够良好的实现数控加工工艺的标准化，提高企业的竞争能力。
参考文献：
[1]刘华.数控加工工艺标准化的研究[D].广州大学，2013.
[2]张明.基于特征的虚拟数控加工工艺系统[D].西安电子科技大学，2013.
[3]郦雪云.数控加工工艺知识管理系统的研究与实现[D].南京航空航天大学，2008.
当前在我国的机械加工产业中，数控编程效果受编程人员的影响比较大。程序质量也参差不齐。劣质的数控编程不仅降低了生产效率，而且也无法保证零部件的加工质量。另外，很多优秀的数控程序无法延续利用，造成资源浪费的同时，提高了管理成本。本文基于以上问题，分析了数控加工工艺标准化的方法，并基于零部件特征分析了相关分类标准，以期为数控加工工艺标准化提供指导。
【关键词】数控加工 工艺 标准化
随着社会的发展和科学技术的进步，当今时代的经济竞争愈发激烈。产业技术的革命使得现代制造业也在发生着巨大的转变。为了满足市场需求，产品生产日渐多样化、个性化，生产技术也逐步向数字化、集成化方向转型。为了增强企业的核心竞争力，在激烈的竞争中谋求生存，数控加工技术成为中国制造业企业大力发展的重要方面。作为相对先进的制造工艺，数控加工技术对我国制造行业和相关领域发展起到了极大的促进作用。而数控代码的优劣决定了数控编程的质量，也决定了产品的加工质量。所以，必须尽快实现数控加工工艺的标准化，提高制造业企业的生产效率和产品质量。
1.数控加工工艺的主要内容
数控加工工艺经过了几十年的发展，理论和实践经验得到不断的完善。在其包含的主要内容方面可以概括为以下几点：
1.1通过对零件的分析研究判断其是否适合在数控机床基础上加工。确定加工工序方案。
1.2设计、分析零件的工程图纸。通过相关技术标准分析，确定零件加工内容和相关技术标准、要求。设计零件的加工方案、工序流程、加工路线等。
1.3对零部件的数控加工工艺进行初步设计。对于工序的划分、确定生产标准、选择生产材料和刀具、参数指标确认、生产方向等问题进行设计确定。
1.4生产试运行并对数控加工工序的程序、流程进行调整。相关的材料、刀具、技术指标等的适当调整。
1.5分析数控编程存在的误差，对误差进行修正和控制。
1.6编制相应的工艺文件，对机床的输入编程进行处理。
2.数控加工工艺的特点
作为制造业生产的自动化加工新技术，数控加工具有高精度、保证零件加工质量等诸多优点。而且其生产效率高的特点使得该技术更符合当前对企业生产的要求。这样一来，数控加工技术就形成了自己独有的特点。
2.1、内容要求具体、详细
对于零部件的工艺参数、技术指标、加工方案等都有事先具体、详细的规划。
2.2、要求更严密而精确
数控加工人为干预少，生产速度快。一条指令的错误就会导致大量产品不合格甚至机床自身的损坏。而且其自适应机制差，难以做出迅速调整。因此，对于数控加工设计的要求更加精细、准确。
2.3、工艺设计过程更具体
工艺设计过程中，必须对零件图形进行相关的数学处理。计算零部件在编程过程中需要的设定值。
2.4、方案与标准结合
对于加工过程中切削用量的选择时，由于无法人为调整和适应，并需将进给速度的考量与零件的形状、加工技术标准结合起来。
2.5、刀具的选取十分关键
由于目前机床缺乏对刀具的补偿机制，刀具与编程一一对应。更换刀具就要重新编程。所以必须综合材料、类型、工艺等多方面选择准确的刀具。
3.数控加工工艺标准化的方法
数控加工工艺的标准化，从概念上讲，就是利用标准化的理论和方法，规范化、一体化处理零件工艺分析、参数设定、工艺选择、刀具确定以及工序流程和加工方向等零部件生产所涉及到的工艺信息。这些也都是数控加工中必须确认的技术要素。标准化的目的就是大量、高效的生产相同或类似要求下的零件。既能防止工艺多样化带来的损失，又能够实现高效率的生产。
数控加工工艺标准化的方法主要有两类：
3.1、典型工艺法
典型工艺法由索克洛夫最先提出。通过将工艺过程标准化，对零部件按照其形状、参数、结构、工艺流程上的相似性标准分组、分类。同组同类零件采用同一种典型工艺。从技术原理上看，对于结构形状确定、批量巨大的零件，如齿轮、轴承等，典型工艺法能够很好的适应。相对与批量不大、结构不标准的零件，典型工艺法的适用范围相对较小。尤其是在面对零部件形状结构差别大、数量不多、类型复杂的生产要求中，典型工艺应用范围更加狭窄。
3.2、成组工艺法
成组工艺概念于1959年提出。通过对于工序的标准化，以零件加工工序中的相同部分或相似部分为分类标准，将工序近似的零件划分成组。以具体情况设计不同的生产工序。获得成组的加工工艺。所以，但从原理上看，成组工艺法能够有效弥补典型工艺法的不足。通过大量的运用和生产实践发现，超过90%的零件都可以利用成组加工的工艺方法进行加工。
4.数控加工工艺标准化的实现
4.1、零部件分类成组
通过对零部件的加工特征进行分析，获得分类覆盖面广、描述高效、简易的加工特征分类，以形状特征、材料特征、精度特征、工艺特征、制造资源特征等多种分类方式对零部件进行分类、重组。在保证不同特征之间存在相互联系的前提下，为后续的成组加工工艺标准设计打下基础。
4.2、设计成组零件的数控加工工艺标准
设计中，遵循加工工序最长、基准优先、先粗后精、加工路线最短、刀具调用次数最少、加工工艺参数规范化的原则对加工工艺标准进行设计。采用复合零件法和复合路线法相结合的方式，取长补短，确立严格精确的制造标准和规范，为后续编程、制造提供有力支持。
4.3、成组工艺信息存储和利用
首先，对零件加工工艺中的数控信息进行分类，对加工工序、加工策略、适用的加工刀具、数控加工的工艺参数等可重用的信息进行筛选和进一步处理。其次，在存储方式的选择上，力求完整、准确的保存可重用信息并能及时、方便的调用、组合。因此，可以选择加工工艺数据库的方式，采用例如Access数据库等技术，进行数据流的管理和运用。
总结
当前，对于数控加工工艺的应用越来越广泛。随着生产效率和生产要求的提高，数控加工工艺的标准化设计和生产也越来越重要。尽管在现实的生产工艺中还存在编程不规范、生产流程不合理等诸多问题。但通过合理的选取标准化方法和管理理念，一定能够良好的实现数控加工工艺的标准化，提高企业的竞争能力。
参考文献：
[1]刘华.数控加工工艺标准化的研究[D].广州大学，2013.
[2]张明.基于特征的虚拟数控加工工艺系统[D].西安电子科技大学，2013.
[3]郦雪云.数控加工工艺知识管理系统的研究与实现[D].南京航空航天大学，2008.