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數控切削加工工藝參（cān）數及刀具運動軌跡（jì）的研究

2017-1-24 來源：中航飛機股份有限公司漢中飛機分公司作者：餘（yú）凱

摘要：闡述當（dāng）前數控加工的特點以及工藝參數優化研究的現（xiàn）狀（zhuàng），同時進一（yī）步研究數控切削加工工藝參數及刀具運動的軌跡（jì），旨在為當（dāng）前數控（kòng）加工生（shēng）產環節的有序開展提供有效的參考。

關鍵詞：數控加工；刀具運動軌跡（jì）；1-藝參數

0.引言

在數控加工工藝流程開（kāi）展過程中，數控加工工藝參數影響著工藝生產質量（liàng）及零件加工成本的投入，因而在此基礎上，當前數控加工領域（yù）在實踐操作過程中應注（zhù）重基於（yú）夾具、刀具、機床等參（cān）數的導向（xiàng）下對數控加工流程進行（háng）適宜地調整，繼而達到最佳的工藝（yì）生產（chǎn）狀態，並就此提升設備整體生產效率。以下就是對數控切（qiē）削加工工藝參數（shù）及刀具（jù）運動軌跡的詳細闡述，望其（qí）能為當前數（shù）控（kòng）加工生產環節的有序開展提供有（yǒu）效（xiào）的參考。

1.數控加工特點

就當前的現（xiàn）狀來看，數控加工的特點主要體現在以下幾個方麵：第一，數控（kòng）加工旨在利用數字信息對（duì）零件加工進行操控，並實現對機床的自動化控製。因而在此基礎上，數控（kòng）加工工序在開展過程中逐漸呈現出複雜形狀加工能力強（qiáng）的特（tè）點，為此，當前製造業在發展過程中應提高對此問題的重視（shì）程度，即注重結合（hé）數控加工（gōng）特點來優（yōu）化（huà）自身工藝手段。第二，高效率、高質量、高柔性亦（yì）是數（shù）控（kòng）加工過程中凸顯出的主要特征之一，為此，應強化對其的（de）深人認知（zhī），並注重將數控加工應（yīng）用於二維車削、模具型腔等零件加工流程中，由此達到最（zuì）佳的加工狀態。

2.工藝參數優化研究現狀（zhuàng）分析

就當前的現狀來看，在工藝參數優化研究過程中單目（mù）標優化、無約束優化、約束優化等內容被逐步納入到其中，同時，在實際生產應用過程中，要求車間應綜合考慮目標函數、約束條件、機床精度等的影響作用，繼（jì）而達到最佳的數控切削（xuē）加工狀態，滿足其零件加工條件。此外，當（dāng）前加工參數（shù）優化方法主要涉（shè）及到實驗優化方法、數值模（mó）擬優化方法、專家／知識優化方法等幾個方麵，而優化方法中專家／知識優化方法被廣（guǎng）泛應用於切削實驗領域，繼而由此（cǐ）實現實際加工參數信息的獲取。但此優化方法在應（yīng）用過程中（zhōng）逐漸凸顯出效率低、周期長、成本高的問題，因而在當前工藝參數研究（jiū）過程中應提高（gāo）對此問題的重視程度。同時，注重將MATLAB—GUIDE、VERICUT、MARC等（děng）先進的數（shù）值模（mó）擬軟件引（yǐn）入到實踐研究活動中，繼而達到最佳的（de）參數研究狀態，並就此提升研究結果的精準性。

3.數控切削加（jiā）工工藝參數優化路徑

3．1設計參數

在數控切削加（jiā）工工藝參（cān）數優化過程中強調對參數的設計是非（fēi）常必要（yào）的（de），為此，應從以下幾個層麵（miàn）人手：第一，在參數設計過程（chéng）中應注重堅（jiān）守參數獨立性、基本性、目標性設計原則。同時，在複雜（zá）零件銑削（xuē）加（jiā）工過程中為了實現參數的精準確定，要求相關操（cāo）作（zuò）人員應注（zhù）重綜合刀位點切削條件（jiàn）的影響，繼而實現對參數的實時調整，最終由（yóu）此滿足路徑段內的數控加工需求。第二，由於在數控加（jiā）工過程中涉及到（dào）了多個路徑段的應用，因而在參數確定過程中應注重用相同的數值進行表示。例如，某工廠在數控（kòng）加工過程中為了保障參數（shù）設計的合理性，即基於n個路徑的加工條件下，將參數切削寬度、背吃刀量、進給量、

3．2優化問題的求解

基（jī）於參數設計的基礎上，要求工藝技術人員在數控切削加工過（guò）程中（zhōng）應注重對問題求解的優化，即在參數優化（huà）過程中以實驗的形式獲取到rt路徑段中（zhōng）切削深度、切（qiē）削寬度等數據信息，並以劃分（fèn）數據帶的形式求（qiú）出對應的代表數據，由此滿足參數（shù）優化需（xū）求。同（tóng）時，在數據帶劃分過程中為了確保其合理|生，要求相關技術人員應注重在最大、最小值（zhí）間（jiān）進行取值劃分，從而保（bǎo）障問題的高效求解。此外，由於過多參數的（de）加人將在一定程度上增加求（qiú）解難度，因而在實踐求解過程中（zhōng）應注重應用問題分解（jiě）方法（fǎ），例如，將多（duō）目標優化函數合理劃（huá）分為幾個子目標函數，即：F=F。+......F'+C(固定（dìng）準備時間)，最終由此簡化問題求解過程，達到最佳的求解狀態。

4.數（shù）控切削加（jiā）工刀具運（yùn）動軌跡分析

4．1刀具優選

在數控切削加工（gōng）刀具運動過程中刀具的優選是（shì）非常必要的，為（wéi）此，應從以下幾個方麵人手：第一（yī），基於切削技術不斷發展的背景下，要求當前操作人員在刀具優選過程中應注重綜合可靠（kào）度、高耐用度、高精度、經濟性等指標（biāo）展開優選行為。同時，在對精度要求相對高的（de）零件加工中刀具優選過程中亦應注（zhù）重強調對國外先進刀片等產（chǎn）品的（de）引進，由此來增強當前數控（kòng）加工生產水平和產品質量。第二，在數控切削加（jiā）工過程中要求車間應注重強調對刀具CAD／CAM技術的引進，同時結合自身機械加工需求，對刀具（jù）結構（gòu）、切削部分形狀等進行合理選用，由（yóu）此來（lái）實現對刀具運動軌跡的有效控製，最終由此滿足產品生產條件（jiàn），達到最佳的生產狀態。例如，某工（gōng）廠在數控加（jiā）工過程中即依據自身需求將ISO標準的刀具（jù）引人到（dào）自身實際生產流程中，繼而由此凸顯出高效率的生產優勢，達（dá）到了最佳的生產（chǎn）狀態。

4．2刀具（jù）運（yùn）動軌跡優選

在數控切削（xuē）加工過程中刀（dāo）具運（yùn）動軌跡的優選是非常必要的，為此，相關技術人員（yuán）在實際工作開展過程中應提高對此問題的重視程度，並注重分析曲麵曲率對切削力的具體（tǐ）影響，即隨著（zhe）曲率的增大，切削力不斷減小。繼而（ér）在刀具運動軌跡控（kòng）製（zhì）過程中注重結合此（cǐ）因（yīn）素的影響，由此達到最佳（jiā）的數（shù）控加工狀（zhuàng）態，提升整體加工效率。

5.結語

當前中國數控加工工藝在開展（zhǎn）過程中仍（réng）然存在著效率低等問題，影響到了整體加工成效，因而在此背景下（xià），為了穩固我國製造領域在國際市場競爭中的地（dì）位，要求當前（qián）工廠在可持續發展過（guò）程中應注重強調對切削參數的選用，建立工藝（yì）參數數據庫，並在注重基於參數合理化選擇的基礎（chǔ）上（shàng），把控刀具運動軌跡的優選，達到高效率數控加工狀態，並（bìng）就此為自身（shēn）發展贏得更大的經濟效益。

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