探析數(shù)控加工與傳統(tǒng)機加工工藝

韓雨宏

摘 要：隨著市場經(jīng)濟的多元化發(fā)展和企業(yè)科技日新月異的進步，促使企業(yè)要從根本上去改善生產(chǎn)力和生產(chǎn)方式，科技已經(jīng)成為第一生產(chǎn)力毋庸置疑。它是企業(yè)提升競爭力和市場占有率的看家本領(lǐng)，尤其是生產(chǎn)、加工和制造企業(yè)，必須探索新的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)模式以適應(yīng)從"中國制造"到"中國創(chuàng)造"的轉(zhuǎn)型。而數(shù)控加工的出現(xiàn)逐漸取代了傳統(tǒng)機加工占據(jù)了主導(dǎo)地位，這是因為數(shù)控加工工藝極大地提高了加工企業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，讓企業(yè)走了更加精細化、專業(yè)化可持續(xù)發(fā)展之路。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工工藝傳統(tǒng)加工工藝加工工藝研究

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，特別是計算機科學技術(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)濟效益和社會效益的最大化。

1、加工工藝

在普通機加工藝中，無論是定位基準、裝夾方式、刀具、切削方法等方面都可以進行簡化處理，但數(shù)據(jù)加工工藝則較為復(fù)雜，需要對這些因素進行充分的考慮，而且即使相同的加工任務(wù)，數(shù)控加工工藝則可以有多個方案，可以對多個加工部位及加工刀具作為主線進行工藝上的安排，工藝具有多樣化的特點，這是數(shù)控加工工藝與傳統(tǒng)機加工工藝的最明確區(qū)別。

2、裝夾及夾具

在數(shù)控加工工藝中，不僅需要夾具和機床的坐標方向要保證相對固定，而且還對零件和機床坐標系的尺寸關(guān)系進行協(xié)調(diào)。而且裝夾過程中需要對定位和夾緊這兩個步驟進行有效的控制。而且傳統(tǒng)機加工工藝下，由于機床自身的加工能力有限，所以需要進行在加工過程中進行多次裝夾。而且需要利用專用夾具，這就導(dǎo)致夾具在設(shè)計和制造上的費用較高，無形中增加了產(chǎn)品的生成成本。而數(shù)控加工工藝定位可以利用儀表來進行調(diào)試，大部分情況下都不需要進行專用夾具的設(shè)計，所以相對來講其成本較低。

3、刀具

在加工過程中，刀具的選擇需要根據(jù)加工工藝和加工方法的不同來進行確定。特別是在數(shù)控加工中，利用高速切削不僅有利于加工效率的提升，而且加工質(zhì)量也能夠得到保證，有效的降低切削變形的機率，使加工周期縮短，所以在高速切削下對切削刀具的需求進一步增多。目前還有一種干切削方法，這種切削方法在不加切削液或只加少量切削液的情況下進行切削，所以需要刀具具有良好的耐熱性。相對于普通機加工工藝來講，數(shù)控加工工藝對刀具的性能具有較高的要求。由于當前數(shù)控加工工藝成為現(xiàn)代加工行業(yè)的主要工藝，這也導(dǎo)致刀具行業(yè)發(fā)生了較大的改變，其已不再單純是為了刀具的生產(chǎn)和供應(yīng)，而開始向新切削工藝和相關(guān)配套技術(shù)的產(chǎn)品開發(fā)轉(zhuǎn)變，刀具生產(chǎn)商也成為當前加工行業(yè)提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本的重要合作伙伴。

4、加工方式

在傳統(tǒng)機加工工藝中一些加工工藝由于不能進行精準掌控，所以輕易是不會用的，但利用數(shù)控機床進行加工時，這些慎用的加式方式都變得具有可行性。而且數(shù)控加工過程中，已利用圓孤插補、背幢法、數(shù)控修整法將傳統(tǒng)孔位加工使用的充填法、空刀法和修整法進行替代。而且硬切削加工工藝也開始在加工中進行應(yīng)用，不僅有效的確保了加工效率的提升，而且對于加工成本在很大程度上有所降低，設(shè)備投入的資金也減少。同時相對于濕式切削方法相比，干切削可以說是一種綠色制造工藝，其在切削加工上具有十分明顯的優(yōu)勢，但由于其切削力較大，切削過程中存在著變形及刀具磨損大的問題。

5、切削用量

傳統(tǒng)加工中因主要由工人憑自己的技術(shù)經(jīng)驗操縱機床，從人的控制能力和安全角度等方面考慮，一般是比較保守的，特別對復(fù)雜的曲線和曲面，工人操作易出現(xiàn)差錯，為減少廢品率，切削用量的選擇總是慎之又慎。數(shù)控機床是采用控制系統(tǒng)控制機床動作，不論什么形面都可用程序方便地控制加工過程，刀具在工件上的運動軌跡是全自動的和靈活、不間斷的，在程序中可對加工過程設(shè)置最為合理的切削用量，從而最大限度地提高加工效率，這是普通機床加工不可比擬的?，F(xiàn)在常采用的高速加工的粗加工所應(yīng)采取的工藝方案：高切削速度、高進給率和小切削量的組合。雖然要多切幾刀，但綜合比較效率和工藝系統(tǒng)剛度、耐用度，還是物有所值的。還有就是最新出現(xiàn)的高速加工中自動進行速度優(yōu)化處理，也就是在切削量小的地方加快切削速度，而在加工余量大的地方增加切削速度，從而縮短加工時間，提高工作效率，減少刀具的損害，延長刀具的壽命，保證了機床和刀具需要的切削載荷的更小的變化，提高精加工的表面質(zhì)量。優(yōu)化F值后，切削速度根據(jù)余量的變化而變化，在普通機床加工中根本無法實現(xiàn)。

6、熱變形

切削過程中的熱變形不可避免，精加工階段的熱變形直接影響到最終工件的加工精度。傳統(tǒng)加工方法因較易分出加工階段，各工序之間的緩沖時間較長，可在前面加工產(chǎn)生的溫升完全恢復(fù)正常后，再進行最終的精加工，如精加工分為多個工步，還可通過控制工步間的間隔時間等進一步減少熱變形的影響。數(shù)控加工因其可以連續(xù)高效地進行多個面的加工，因為連續(xù)，切削時產(chǎn)生的熱量來不及充分轉(zhuǎn)移，如果工步之間考慮熱變形因素而給出停留時間，則影響加工效率，所以，數(shù)控加工中熱變形的影響成為了一個突出的問題。減少熱變形，在普通機床加工中，大家總是習慣加切削液，冷卻工件和刀具的溫度。但是在一般的外冷卻應(yīng)用中，冷卻液只是噴到鐵屑或者工件上，很難真正噴到鐵屑與刀片前刀面之間的熱影響區(qū)，這樣的冷卻效果大打折扣。并且在一些黏性材料加工中，切削長度不好控制，尤其是精加工中，切削過長，這也經(jīng)常損害已加工表面，堵塞機床的排屑，造成機床故障。

7、結(jié)束語

普通加工工藝是數(shù)控加工工藝的基礎(chǔ)和技術(shù)保障，數(shù)控加工工藝源于傳統(tǒng)的加工工藝，是傳統(tǒng)的加工工藝、計算機數(shù)控技術(shù)、計算機輔助設(shè)計和輔助制造技術(shù)的有機結(jié)合，通過對數(shù)控加工工藝與傳統(tǒng)機床加工工藝的比較，分析出各自的優(yōu)缺點，從而能夠更好地編制出合理的工藝文件。

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