數(shù)控車床加工工藝流程的優(yōu)化改進

丁建柱+李鴻成+高鶴+溫向陽+郝明明

[摘 要]數(shù)控車床是一種機電一體化高度集中的設(shè)備，和普通車床相比其在加工效率、加工零件的精度和復(fù)雜程度上等都有著明顯的優(yōu)勢，因此在企業(yè)中普通車床正逐漸被數(shù)控車床所代替。不過，我們要想提高數(shù)控機床的加工性能，進而提高機床的加工質(zhì)量、加工精度和生產(chǎn)效率，要想使機床能夠加工出質(zhì)量更優(yōu)異的產(chǎn)品，能夠滿足我們?nèi)找嬖鲩L的生產(chǎn)和生活的需要，還需要對數(shù)控車床加工工藝流程進行相應(yīng)的優(yōu)化改進。

[關(guān)鍵詞]數(shù)控車床、加工工藝、優(yōu)化改進

中圖分類號：TG519.1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）08-0038-01

一、前言

數(shù)控車床不僅是一種高技術(shù)密集、高自動化于一體的加工設(shè)備，更是整合應(yīng)用了自動控制系統(tǒng)、計算機、自動監(jiān)測、高端機械等高科技技術(shù)的產(chǎn)物。隨著數(shù)控車床的不斷發(fā)展和廣泛應(yīng)用，高新技術(shù)企業(yè)不但越來越重視數(shù)控技術(shù)型人才的培養(yǎng)，也開始更加重視數(shù)控加工技術(shù)以及數(shù)控車床加工工藝的處理，這樣才能更好地完成機械加工對于現(xiàn)代化企業(yè)的要求。本文主要對數(shù)控車床加工工藝流程的優(yōu)化改進措施進行了相應(yīng)的分析和探討。

二、數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)對于現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展至關(guān)重要

1、數(shù)控機床是工業(yè)現(xiàn)代化的基石

數(shù)控機床是實現(xiàn)現(xiàn)代制造技術(shù)、裝備制造業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)裝備。隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，社會對產(chǎn)品多樣化的要求日益強烈，產(chǎn)品更新越來越快，多品種。以數(shù)控機床為代表的“工作母機”，是數(shù)字化控制技術(shù)和精密制造技術(shù)的結(jié)晶，是先進制造裝備的典型代表。如今，科學技術(shù)的發(fā)展對機械產(chǎn)品提出了高精度、高復(fù)雜性的要求，同時，產(chǎn)品更新?lián)Q代步伐的加快，也對機床設(shè)備提出了精度和效率的要求及通用性和靈活性的要求，數(shù)控機床的設(shè)計和制造技術(shù)有較大提高。通過合作生產(chǎn)先進數(shù)控機床，使設(shè)計、制造、使用水平大大提高，縮小了與世界先進技術(shù)的差距。因此，這必將使機床數(shù)控系統(tǒng)企業(yè)沿著具有現(xiàn)代企業(yè)制度架構(gòu)的方向健康發(fā)展，同時推進技術(shù)服務(wù)創(chuàng)新，促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)提升。

2、應(yīng)用數(shù)控機床加工可大大提高生產(chǎn)率

隨著機床數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展，市場秩序越來越規(guī)范，用戶對產(chǎn)品服務(wù)的內(nèi)容和質(zhì)量等要求也越來越高。同時數(shù)控機床具有生產(chǎn)效率和加工自動化程度高，零件的加工精度和產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性好，能完成許多普通機床難以加工或根本無法加工的復(fù)雜型面加工。近年來，越來越多的新型產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)和零件復(fù)雜程度的不斷加大，數(shù)控加工以其強大的優(yōu)勢得到了迅速普及，已經(jīng)成為一個企業(yè)爭取市場優(yōu)勢的決定因素之一。由于數(shù)控機床在生產(chǎn)加工中得到了廣泛應(yīng)用，如何提高數(shù)控機床的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，是當前生產(chǎn)過程中各企業(yè)高度關(guān)注的課題。

3、數(shù)控加工技術(shù)也是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐

數(shù)控加工技術(shù)為高新技術(shù)企業(yè)的發(fā)展具有抗風險、保增長、促發(fā)展具有重要作用。同時，數(shù)控加工技術(shù)作為一種重要的加工工具，對我國未來高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的作用。數(shù)控加工技術(shù)雖然是一種計算機集成制造技術(shù)，但它離不開相應(yīng)的管理及配套技術(shù)。因此，數(shù)控加工具有很大的靈活性，工件種類繁多且大多結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要刀具的種類和數(shù)量也比較多，因此，合理有效的管理至關(guān)重要。企業(yè)應(yīng)加大技術(shù)扶持，在數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)做到發(fā)展與創(chuàng)新相結(jié)合，明確未來發(fā)展目標，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時，加快沖床技術(shù)發(fā)展。因此，提高數(shù)控機床的加工效率已成為機械制造業(yè)面臨的一大問題。

三、數(shù)控車床加工工藝優(yōu)化改進措施

1、對零件的加工路線合理確定

在具體實踐中，需要充分結(jié)合零件的具體結(jié)構(gòu)特點來對加工路線進行確定，在編程過程中，結(jié)合相關(guān)原則來確定加工路線，零件的加工精度以及表面粗糙度要求需要得到滿足；對加工路線進行縮短，促使刀具空程移動時間得到減少；要能夠較為簡單地計算數(shù)值，有著較少數(shù)量的程序段，這樣編程工作量就可以得到減少。如果加工于數(shù)控銑床上，因為刀具有著差異化的運動軌跡和方向，選擇不同的加工路線，零件表面就有不同的粗糙度，那么就需要根據(jù)具體情況，合理選擇，在對平面輪廓零件進行銑削時，為了促使刀具切入切出的刀痕得到減少，就需要科學分析刀具的切入切出路線。在安排點位加工數(shù)控機床的加工路線時，需要對走刀路線進行縮短，在孔加工的過程中，需要拋棄傳統(tǒng)的思維，換算相關(guān)的尺寸，以便最大程度地減少各孔間距的總和，這樣空程移動距離就得到了減少，加工時間得到了節(jié)省。

2、對工件的裝夾方法和刀具等合理選擇

相較于普通機床，數(shù)控機床上的工件有著相同的裝夾方法，要對定位基準和夾緊方案合理選擇。盡量將已有的通用夾具裝夾應(yīng)用過來，促使裝夾次數(shù)得到減少，保證通過再一次的裝夾，可以加工零件上所有需要加工的表面。工件定位基準需要重合于設(shè)計基準，這樣尺寸精度才不會在較大程度上受到定位誤差的影響。在對夾具進行選用和設(shè)計時，盡量將組合夾具以及可調(diào)整夾具應(yīng)用過來，專用夾具一般不能夠采用；要快速可靠地裝卸工件，將氣動和液壓夾具應(yīng)用過來，這樣機床的停機時間就可以得到有效減少。要外露零件上的加工部位，避免刀具的進給以及切削加工受到裝夾工件的影響。

在數(shù)控編程的過程中，數(shù)控加工中非常重要的一個環(huán)節(jié)就是對刀具合理選擇，它不僅會對機床的加工效率產(chǎn)生影響，與加工質(zhì)量也有著直接的關(guān)系。在對刀具進行選擇時，通常需要將工件材料、加工型面類型等諸多因素充分納入考慮范圍。相較于傳統(tǒng)的加工方法，數(shù)控加工對刀具有著更高的要求，除了具有較高的精度和剛性之外，還需要有穩(wěn)定的尺寸，能夠方便地安裝和調(diào)整，那么就可以將優(yōu)質(zhì)材料制造的數(shù)控加工刀具應(yīng)用過來，并且對刀具參數(shù)優(yōu)化選擇。

3、對刀點和換刀點合理選擇

在數(shù)控編程的過程中，需要對對刀點和換刀點的位置合理選擇。選擇的對刀點，需要保證數(shù)值處理更加方便，程序的編制能夠得到優(yōu)化，可以很方便地在機床上找正，加工過程中，也可以便捷地檢查，最大限度地降低加工誤差。工件上以及工件外都可以選擇對刀點，但是需要聯(lián)系到零件的定位基準。為了促使加工精度得到提升，盡量在零件的設(shè)計基準或工藝基準上選擇對刀點。通過刀位點的位置，可以表示出刀具在機床上的位置，各種刀具有著不同的刀位點。如果在加工中選擇的是多刀加工機床，并且需要換刀，那么就需要對換刀點合理設(shè)定，固定點或任意認定的點都是可以的，一般在工件或者夾具的外部設(shè)置換刀點。

4、對切削用量合理確定

在數(shù)控編程的過程中，編程人員需要對每道工序的切削用量合理控制，結(jié)合不同的加工方法，對切削用量差異化選擇，并且在程序中按照相應(yīng)的形式寫入進來。按照相關(guān)原則來對切削用量合理選擇，在粗加工時，主要是提升生產(chǎn)率，還需要將經(jīng)濟性和加工成本等因素充分納入考慮范圍；在半精加工和精加工過程中，除了要提升加工質(zhì)量，還需要考慮切削效率、經(jīng)濟性和加工成本等因素。

四、結(jié)束語

綜上所述，數(shù)控車床在我國的制造行業(yè)有很重要的作用，要加強數(shù)控車床的故障分析，對車床的影響因素、故障模式、致命度進行分析，從而探究產(chǎn)生故障的原因，最后對那些容易出現(xiàn)故障的地方進行合理的優(yōu)化設(shè)計，從而有效的提高數(shù)控車床運行的可靠性。

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