數(shù)控加工切削參數(shù)優(yōu)化分析

王云飛

摘 要：文章在闡述數(shù)控加工切削參數(shù)知識(shí)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)從設(shè)計(jì)參數(shù)、目標(biāo)函數(shù)、約束條件控制、步驟設(shè)計(jì)等方面具體分析數(shù)控加工切削參數(shù)的優(yōu)化策略，旨在更好促進(jìn)數(shù)控加工領(lǐng)域發(fā)展，為企業(yè)創(chuàng)造更多效益。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；切削參數(shù)；優(yōu)化分析

數(shù)控加工技術(shù)是現(xiàn)代制造加工技術(shù)的重要技術(shù)，數(shù)控加工技術(shù)支持下的數(shù)控加工設(shè)備是現(xiàn)代制造系統(tǒng)的重要組成，為制造業(yè)發(fā)展提供了重要支持。數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用中切削參數(shù)的選擇直接影響數(shù)控加工系統(tǒng)的生產(chǎn)發(fā)展。在傳統(tǒng)數(shù)控加工生產(chǎn)中，人們獲取加工切削參數(shù)是根據(jù)切削手冊(cè)、實(shí)踐資料獲得的，獲取的數(shù)據(jù)一般存在誤差，和實(shí)際加工生產(chǎn)所需數(shù)據(jù)存在出入，在使用的過(guò)程中造成了不同程度的資源浪費(fèi)和生產(chǎn)率低下問(wèn)題，加上人工操作方式工作效果不理想。為此，在新的歷史時(shí)期，怎樣優(yōu)化數(shù)控加工切削參數(shù)成為相關(guān)人員需要思考和亟待解決的問(wèn)題。

1 數(shù)控加工切削參數(shù)概述

數(shù)控加工是一門(mén)融合多門(mén)學(xué)科、計(jì)算機(jī)制造、計(jì)算機(jī)控制等技術(shù)為一體的自動(dòng)化加工技術(shù)，具體操作包含數(shù)控加工操作工藝和數(shù)控編程。數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用具有產(chǎn)品加工質(zhì)量高、效率高、反復(fù)生產(chǎn)加工的特點(diǎn)。數(shù)控加工技術(shù)是現(xiàn)代化機(jī)械加工生產(chǎn)的重要技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各類(lèi)精細(xì)化零部件的全自動(dòng)加工生產(chǎn)，從而滿(mǎn)足機(jī)械生產(chǎn)發(fā)展需要，節(jié)省勞動(dòng)力。

數(shù)控加工切削參數(shù)是指數(shù)控機(jī)床零件加工過(guò)程中數(shù)控刀具的切削運(yùn)動(dòng)參數(shù)，刀具和工件生產(chǎn)加工關(guān)系能夠通過(guò)切削運(yùn)動(dòng)參數(shù)來(lái)體現(xiàn)。數(shù)控加工切削參數(shù)的確定對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)調(diào)整有著十分重要的影響，具體由切削速度、進(jìn)給速度、背吃刀量三部分組成。其中，切削速度是指單位時(shí)間內(nèi)，沿著進(jìn)給方向、工件和刀具移動(dòng)的距離說(shuō)明。背吃刀量是刀具切削刃和工件接觸長(zhǎng)度的投影值，對(duì)零件加工質(zhì)量有著十分重要的影響。經(jīng)過(guò)實(shí)踐操作證明，科學(xué)合理的確定數(shù)控加工切削參數(shù)不僅能夠提升產(chǎn)品的加工質(zhì)量，而且能夠有效降低數(shù)控加工操作成本費(fèi)用，促進(jìn)數(shù)控機(jī)械加工生產(chǎn)發(fā)展。

2 數(shù)控加工切削參數(shù)優(yōu)化策略

2.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)

數(shù)控加工切削參數(shù)優(yōu)化首先需要選擇和設(shè)計(jì)合理的參數(shù)，在對(duì)參數(shù)信息進(jìn)行綜合分析之后選擇對(duì)設(shè)計(jì)目標(biāo)影響最大的參數(shù)作為基本參數(shù)，同時(shí)對(duì)其他參數(shù)信息進(jìn)行常數(shù)處理。需要注意的是，設(shè)計(jì)參數(shù)量的選擇不能過(guò)多，否則會(huì)限制工程設(shè)計(jì)方案的實(shí)現(xiàn)。另外，結(jié)合工程建設(shè)的不同情況還需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的參數(shù)變量，通過(guò)參數(shù)變量的確定盡可能簡(jiǎn)化工作量，提升零件質(zhì)量。

2.2 優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)

數(shù)控加工切削參數(shù)的確定要以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化為基本目標(biāo)，并以此為標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。數(shù)控加工切削目標(biāo)函數(shù)的確定需要考慮工程建設(shè)的實(shí)際情況，常見(jiàn)的切削優(yōu)化主要有四種，分別是最高生產(chǎn)、最低成本、最大利潤(rùn)、多目標(biāo)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)。

2.3 參數(shù)的約束條件

在數(shù)控加工生產(chǎn)中，受數(shù)控加工操作人員個(gè)人能力、技術(shù)水平的限制，無(wú)法充分考慮各個(gè)數(shù)控加工切削約束條件，在數(shù)控加工切削操作的時(shí)候所受的影響比較大。為了能夠優(yōu)化數(shù)控加工切削操作，需要相關(guān)人員加強(qiáng)學(xué)習(xí)，通過(guò)學(xué)習(xí)加強(qiáng)各類(lèi)制約因素對(duì)數(shù)控加工切削限制的認(rèn)識(shí)。在一般情況下，數(shù)控加工切削參數(shù)具體可以從機(jī)床特點(diǎn)、刀具選擇、夾具使用等三個(gè)方面的限制因素進(jìn)行考慮，特別是要考慮機(jī)床切削速度、機(jī)床進(jìn)給速度范圍、刀具剛度、刀具強(qiáng)度等。

2.4 數(shù)控加工切削參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

進(jìn)行數(shù)控加工切削參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，首先需要考慮實(shí)際生活中的機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題，建立初步的物理模型，之后根據(jù)相關(guān)公式將物理模型轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)學(xué)模型。其次，按照相關(guān)要求確定數(shù)控加工切削參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)，建立相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)和約束條件，并以函數(shù)的形式表現(xiàn)出來(lái)。再次，根據(jù)數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)，從眾多算法中選擇最優(yōu)化的算法作為最終算法，算法確定之后由工藝編程操作人員制定相應(yīng)的計(jì)算操作程序，借助計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算功能計(jì)算出最優(yōu)解。最后，數(shù)控加工工藝編程操作人員對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行判定，最終將其充分應(yīng)用到實(shí)際工作生產(chǎn)中。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在實(shí)際操作中，數(shù)控加工切削參數(shù)的確定是十分復(fù)雜的，且切削參數(shù)選擇和應(yīng)用深受刀具材料、加工零件材料、零件加工工序等因素的影響，在多種影響下，數(shù)控加工切削參數(shù)很容易發(fā)生變化。文章在簡(jiǎn)單介紹數(shù)控加工切削參數(shù)的基礎(chǔ)上，以?xún)?yōu)化生產(chǎn)操作、提高工作效益為基本目標(biāo)，從設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化、目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化、參數(shù)約束條件選擇等方面細(xì)化分析數(shù)控加工切削參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，旨在能夠提升數(shù)控加工操作工作效率，保證數(shù)控加工工作順利完成的基礎(chǔ)上減少數(shù)控加工操作不必要的勞動(dòng)力。

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