工藝設(shè)計是對工件進(jìn)行數(shù)控加工的前期工藝準(zhǔn)備工作，它必須在程序編制工作以前完成。
（一）數(shù)控加工工藝設(shè)計的主要內(nèi)容
（二）選擇并確定零件的數(shù)控加工內(nèi)容
當(dāng)選擇并決定對某個零件進(jìn)行數(shù)控加工后，還必須選擇零件數(shù)控加工的內(nèi)容，以決定零件的哪些表面需要進(jìn)行數(shù)控加工。一般可按下列順序考慮：
（1）普通機(jī)床無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為數(shù)控加工優(yōu)先選擇的內(nèi)容；
（2）普通機(jī)床難加工、質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為數(shù)控加工重點選擇的內(nèi)容；
（3）普通機(jī)床加工效率低，工人手工操作勞動強(qiáng)度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機(jī)床尚存在富余能力的基礎(chǔ)上進(jìn)行選擇。
此外，還要防止把數(shù)控機(jī)床降為普通機(jī)床使用。
（三）對零件圖紙進(jìn)行數(shù)控加工工藝性分析
數(shù)控加工的工藝分析須注意以下方面：
（1）選擇合適的對刀點和換刀點 “對刀點”是數(shù)控加工時刀具相對零件運動的起點，又稱“起刀點”，也就是程序運行的起點。對刀點選定后，便確定了機(jī)床坐標(biāo)系和零件坐標(biāo)系之間的相互位置關(guān)系。
對刀點選擇的原則，主要是考慮對刀點在機(jī)床上對刀方便、便于觀察和檢測，編程時便于數(shù)學(xué)處理和有利于簡化編程。對刀點可選在零件或夾具上。為提高零件的加工精度，減少對刀誤差，對刀點應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。如以孔定位的零件，應(yīng)將孔的中心作為對刀點。
換刀點應(yīng)設(shè)在工件的外部。
（2）審查與分析工藝基準(zhǔn)的可靠性
（3）選擇合適的零件安裝方式
（四）數(shù)控加工工藝路線設(shè)計
與通用機(jī)床加工工藝路線設(shè)計相比，數(shù)控加工工藝路線設(shè)計僅是對幾道數(shù)控加工工序工藝過程的概括，而不是指從毛坯到成品的整個工藝過程。因此，數(shù)控加工工藝路線設(shè)計要與零件的整個工藝過程相協(xié)調(diào)，并注意以下問題。
1．工序的劃分
2．加工順序的安排
3．?dāng)?shù)控加工工序與普通工序的銜接
（五）數(shù)控加工工序設(shè)計
數(shù)控加工工序設(shè)計的主要內(nèi)容是進(jìn)一步把本工序的加工內(nèi)容、加工用量、工藝裝備、定位夾緊方式及刀具運動軌跡都具體確定下來，為編制加工程序作好充分準(zhǔn)備。在工序設(shè)計時應(yīng)注意以下方面。
1．確定走刀路線和安排工步順序
在確定走刀路線時，主要考慮以下幾點：
（1）對點位加工的數(shù)控機(jī)床，如鉆、鏜床，要考慮盡可能縮短走刀路線，以減少空程時間，提高加工效率。
（2）為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求，zui終輪廓應(yīng)安排zui后一次走刀連續(xù)加工。
（3）刀具的進(jìn)退刀路線須認(rèn)真考慮，要盡量避免在輪廓處停刀或垂直切入切出工件，以免留下刀痕（切削力發(fā)生突然變化而造成彈性變形）。在車削和銑削零件時，應(yīng)盡量避免如圖1-16（a）所示的徑向切入或切出，而應(yīng)按如圖1-16（b）所示的切向切入或切出，這樣加工后的表面粗糙度較好。
（4）銑削輪廓的加工路線要合理選擇，一般采用圖1-17所示的三種方式進(jìn)行。圖（a）為z字形雙方向走刀方式，圖（b）為單方向走刀方式，圖（c）為環(huán)形走刀方式。在銑削封閉的凹輪廓時，刀具的切入或切出不允許外延，選在兩面的交界處；否則，會產(chǎn)生刀痕。為保證表面質(zhì)量，選擇圖1-18中的（b）和（c）所示的走刀路線。
（5）旋轉(zhuǎn)體類零件的加工一般采用數(shù)控車或數(shù)控磨床加工，由于車削零件的毛坯多為捧料或鍛件，加工余量大且不均勻，因此合理制定粗加工時的加工路線，對于編程至關(guān)重要。
如圖1-19所示為手柄加工實例
圖1-20所示的零件表面形狀復(fù)雜，毛坯為捧料。
2．定位基準(zhǔn)和夾緊方式的確定
在確定定位基準(zhǔn)和夾緊方式時，應(yīng)力求設(shè)計、工藝與程編計算的基準(zhǔn)統(tǒng)一，減少裝夾次數(shù)，盡量避免采用占機(jī)人工調(diào)整式方案。
3．夾具的選擇
數(shù)控加工對夾具提出了兩個基本要求：一是要保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對固定；二是要能協(xié)調(diào)零件與機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸。此外，當(dāng)零件加工批量小時，盡量采用組合夾具、可調(diào)式夾具以及其它通用夾具；成批生產(chǎn)時才考慮夾具；零件裝卸要方便可靠。
4．刀具的選擇
（六）數(shù)控加工技術(shù)文件的編寫
編下面介紹幾種機(jī)械加工技術(shù)文件，供參考。
1．機(jī)械加工工藝過程卡
2．機(jī)械加工工藝卡
3．機(jī)械加工工序卡
4．?dāng)?shù)控加工工序卡
5．?dāng)?shù)控加工程序說明卡
數(shù)控加工程序說明卡的主要內(nèi)容包括：所用數(shù)控設(shè)備的型號及控制機(jī)型號；對刀點及允許的對刀誤差；工件相對于機(jī)床的坐標(biāo)方向及位置（用簡圖表達(dá)）；鏡像加工使用的對稱軸；所用刀具的規(guī)格、圖號及其在程序中對應(yīng)的刀具號（如：d03或l02等），必須按實際刀具半徑或長度加大或縮小補(bǔ)償值的特殊要求（如：用同一個程序、同一把刀具作粗加工而利用加大刀具半徑補(bǔ)償值進(jìn)行時），更換該刀具的程序段號等；整個程序加工內(nèi)容的順序安排；子程序的說明；其它需要做特殊說明的問題等。
6．?dāng)?shù)控加工走刀路線圖
走刀路線主要反映加工過程中刀具的運動軌跡，其作用：一方面是方便編程人員編程；另一方面是幫助操作人員了解刀具的走刀軌跡（如：從哪里下刀，在哪里抬刀，哪里是斜下刀等），以便確定夾緊位置和控制夾緊元件的高度。