關(guān)于數(shù)控加工與傳統(tǒng)機(jī)加工工藝比較

摘要：科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在很大程度上促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，深刻改變了人們的生產(chǎn)方式和生活方式，使我們步入了一個嶄新的發(fā)展階段。隨著經(jīng)濟(jì)全球化趨勢的不斷深化，世界上各個國家和地區(qū)之間的競爭越來越激烈，要想在激烈的國際市場競爭中占據(jù)有利位置，獲得長遠(yuǎn)的生存和發(fā)展就必須要緊跟時代和社會發(fā)展潮流，確?？茖W(xué)技術(shù)水平處于世界的前沿。當(dāng)前，數(shù)控加工的出現(xiàn)極大地提高了加工企業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，逐漸取代了傳統(tǒng)機(jī)加工占據(jù)了主導(dǎo)地位，這是因為數(shù)控加工工藝與傳統(tǒng)機(jī)加工工藝相比出現(xiàn)了不少新的特點(diǎn)，具有傳統(tǒng)機(jī)加工工藝所不可比擬的優(yōu)勢。本文主要從幾個方面來比較一下數(shù)控加工工藝與傳統(tǒng)機(jī)加工之間的差異。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工 傳統(tǒng)機(jī)加工 工藝比較

中圖分類號：TG65 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）09（c）-0091-01

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得數(shù)控加工成為可能，從根本上改變了加工企業(yè)的生產(chǎn)方式，成為加工企業(yè)發(fā)展過程中的一個新突破。數(shù)控加工與傳統(tǒng)加工相比，在一些關(guān)鍵技術(shù)上具有比較大的優(yōu)勢，應(yīng)當(dāng)成為現(xiàn)代加工業(yè)未來發(fā)展的主要方向。但是從另一方面來講，對于傳統(tǒng)機(jī)加工中比較優(yōu)良的加工工藝和技術(shù)方法，要積極應(yīng)用于數(shù)控加工中，使數(shù)控加工發(fā)揮更大的功能，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的最大化。

1 夾具的選擇

一般在數(shù)控加工中的夾具需要保證以下兩點(diǎn)：1）機(jī)床坐標(biāo)方向和夾具坐標(biāo)方向之間要相對固定；2）機(jī)床坐標(biāo)系尺寸和零件尺寸要相互協(xié)調(diào)，這是數(shù)控加工和傳統(tǒng)機(jī)加工之間的一個比較明顯的區(qū)別。在裝夾工作中，一般包括定位與加緊兩道工序，由于受加工能力的制約，傳統(tǒng)機(jī)需要經(jīng)過多次裝夾最終完成加工，而數(shù)控機(jī)只需要進(jìn)行一次裝夾，因而大大減少了裝夾所造成的誤差。雖然在定位和夾緊工作中也可以使用專用夾具來提高工作的效率，但是由于設(shè)計和制造專用夾具成本較高，如果是小批量生產(chǎn)很不劃算，因此不太提倡。這時數(shù)控加工工要充分發(fā)揮自己的優(yōu)勢，可以利用儀表調(diào)試進(jìn)行定位，并用普通壓緊原件進(jìn)行夾緊，從而減少成本費(fèi)用。

2 刀具的選擇

由于數(shù)控加工與傳統(tǒng)機(jī)加工的工藝和方法不同，因此所使用的刀具也存在一定的差異。數(shù)控加工中特有的高速切削技術(shù)在提高加工效率和質(zhì)量、縮短加工周期、以及減少切削變形等方面具有非常明顯的效果，從而與傳統(tǒng)機(jī)加工相比，對切削刀具也有了更高的要求。同時，隨著刀具制造商角色的變化，刀具行業(yè)也在一定程度上發(fā)生了變化，由原來的刀具生產(chǎn)供應(yīng)發(fā)展成為現(xiàn)在的切削工藝開發(fā)和相應(yīng)配套技術(shù)產(chǎn)品的開發(fā)，開始為用戶提供更加全面的服務(wù)和技術(shù)支持。

3 刀具路徑

在傳統(tǒng)機(jī)加工中，主要由工人自己來把握刀具的路徑，不可避免地會產(chǎn)生一定的誤差；而在數(shù)控加工中，在程序編制中就已經(jīng)確定了刀具的路徑，且準(zhǔn)確度較高。具體來講，數(shù)控加工與傳統(tǒng)機(jī)加工相比，在刀具路徑方面的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：在設(shè)置進(jìn)退刀時采用的是螺旋與斜坡方式，按照切線方向有規(guī)律地切入切出；滿足等載荷和等量切削的條件；金屬切除率盡可能地保持恒定狀態(tài)；采用分層加工的形式；在行間往復(fù)和拐角運(yùn)動時，利用線性延伸過渡、不延伸過渡、以及圓弧延伸過渡等形式，避免全刀寬切削和切削方向的急劇變化等。

4 加工方式

數(shù)控加工的特性使得在傳統(tǒng)機(jī)加工中應(yīng)用比較少的一些加工方式得到廣泛應(yīng)用，比如傳統(tǒng)機(jī)加工中的懸臂鏜被數(shù)控加工中的調(diào)頭鏜所替代，孔位加工中的休整法、孔刀法、以及充填法等分別被數(shù)控休整法、背鏜法、以及圓弧插補(bǔ)法等所取代。硬切削作為一種新出現(xiàn)的加工工藝，對于提高工作效率、減少成本支出等方面具有非常重要的意義，使得傳統(tǒng)機(jī)加工中的磨削工藝面臨巨大的挑戰(zhàn)，切削取代磨削已經(jīng)成為必然的趨勢。同時與濕切削相比，干切削具有很多優(yōu)點(diǎn)，是綠色制造工藝的一種，雖然也存在著切削變形加劇、工件加工質(zhì)量難以保證、刀具耐用性能降低等缺陷，但是只要積極尋求有效方案加以解決，還是具有較大的優(yōu)勢。其中，數(shù)控加工中的高速切削擺脫了傳統(tǒng)機(jī)加工中粗加工、半精加工、精加工、電火花加工、磨削加工等的加工工序，將其減少到一或兩個工序，并且高速加工切割速度較快，在很大程度上減少了加工時間，提高了生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。

5 切削用量

在傳統(tǒng)機(jī)加工中，由于機(jī)床的操作是由工人憑借自己的實踐經(jīng)驗來進(jìn)行的，從安全角度和控制能力方面來講較為保守，，特別是對于比較復(fù)雜的曲面和曲線操作容易出現(xiàn)差錯，所以切削用量必須要慎重選擇。而數(shù)控機(jī)床是通過控制系統(tǒng)來進(jìn)行實際操作，任何形面的加工過程都可以利用程序進(jìn)行控制，刀具的運(yùn)動軌跡比較靈活，可以根據(jù)實際需要來設(shè)定最為科學(xué)的切削用量，進(jìn)而提高加工效率。當(dāng)前高速加工中的粗加工實現(xiàn)了高進(jìn)給率、高切削速度、以及小切削量的有機(jī)組合，不僅在工藝系統(tǒng)耐用度和加工效率等方面具有一定的優(yōu)勢，還能夠降低刀具的損害程度，從而延長刀具壽命，這是傳統(tǒng)機(jī)加工中無法實現(xiàn)的。

6 熱變形

在切削的過程中不可避免地會出現(xiàn)一定的熱變形，特別是在精加工階段，一旦出現(xiàn)熱變形將會對最終工件加工精度產(chǎn)生直接影響。在傳統(tǒng)機(jī)加工中，由于各個加工階段較為明確，各工序之間具有較長的緩沖時間，因此通過控制各道工序之間的間隔時間能夠有效減少熱變形。但是在數(shù)控加工中，由于需要連續(xù)對多個面進(jìn)行加工，因此切削時所產(chǎn)生的熱量無法有效的進(jìn)行轉(zhuǎn)移，使得熱變形成為數(shù)控加工中比較突出的一個問題。為了減少熱變形，一般在傳統(tǒng)機(jī)加工中普遍使用切削液來冷卻刀具和工件溫度，但是這種外冷卻應(yīng)用很難噴到熱影響區(qū)，導(dǎo)致冷卻效果不佳。在數(shù)控加工中通過高壓削斷技術(shù)能夠使切削液進(jìn)入到刀片上表面與切削下表面之間最需要冷卻的區(qū)域，從而達(dá)到有效降溫的目的。

7 柔性度不同

傳統(tǒng)通用機(jī)床的柔性較好，但是效率不高；而傳統(tǒng)專用機(jī)床的效率很高，但是剛性強(qiáng)、柔性較差，無法適應(yīng)產(chǎn)品頻繁改型的要求。而數(shù)控加工想要加工新型零件，只需要改變程序就可以進(jìn)行自動化操作，不僅效率高，而且柔性好，在激烈的市場競爭中具有比較明顯的優(yōu)勢。數(shù)控加工工藝的出現(xiàn)是標(biāo)志科學(xué)技術(shù)水平提高的一個重要體現(xiàn)，適應(yīng)了時代和社會發(fā)展的要求。傳統(tǒng)機(jī)加工為數(shù)控加工的出現(xiàn)提供了技術(shù)支持和保障，可以說數(shù)控加工是傳統(tǒng)機(jī)加工的擴(kuò)展和延伸，因此必須要充分了解和掌握它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)，不斷創(chuàng)新，促進(jìn)新型加工工藝的出現(xiàn)，保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低加工成本，從而創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳霞，周太平.數(shù)控加工中的工藝與夾具設(shè)計若干問題探討[J].煤礦機(jī)械，2010（2）.

[2] 曹小麗.淺析數(shù)控加工工藝參數(shù)和設(shè)備的合理選用[J].機(jī)電信息，2011（21）.

[3] 馮娟，王凱.數(shù)控加工刀具的選擇和切削用量的確定[J].長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2008（3）.