數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的創(chuàng)新研究

劉興剛 霍巖

云科智能制造（沈陽）有限公司 遼寧沈陽 110000

1 數(shù)控技術(shù)概述

實(shí)際上，數(shù)控技術(shù)屬于遠(yuǎn)程控制技術(shù)，通過應(yīng)用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械制造實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，運(yùn)用控制程序?qū)庸C(jī)器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程，集諸多技術(shù)為一體，其中常見的有傳感檢測(cè)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、光電技術(shù)。因?yàn)檩斎氲男畔⒌拇鎯?chǔ)、處理以及判斷均是由可更改的軟件來實(shí)現(xiàn)的，如此便大大的提升了機(jī)械制造工作的靈活性，切實(shí)提升了加工機(jī)器的工作效率，從而縮短生產(chǎn)時(shí)間。目前，我國數(shù)控技術(shù)還處在發(fā)展階段，創(chuàng)新度不夠，對(duì)借鑒的前沿技術(shù)沒有做到完全消化，無法對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)控加工，需要對(duì)機(jī)械制造中運(yùn)用的數(shù)控技術(shù)進(jìn)行深入研究，對(duì)機(jī)械加工的工藝結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化與完善。研究發(fā)現(xiàn)，數(shù)控技術(shù)具備的特點(diǎn)有很多，其中比較典型的是柔性自動(dòng)化、精度高、效率高，可以不斷更改加工工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)一次裝夾而完成多種工序的加工，保證機(jī)器加工的精準(zhǔn)度，縮短輔助時(shí)間，提升工作效率。立足它應(yīng)用模塊標(biāo)準(zhǔn)化的工具，能實(shí)現(xiàn)對(duì)曲面零件與復(fù)雜零件進(jìn)行加工。在具體加工中不但可以縮短換刀時(shí)間，還能提升工具標(biāo)準(zhǔn)化程度，加強(qiáng)零件加工的精準(zhǔn)度，確保零件加工的實(shí)際質(zhì)量[1]。

2 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

目前我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)中，在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，需要充分的明確機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要核心部件就是主軸，其次才是機(jī)械的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和一些相關(guān)的支撐部件。這三方面的設(shè)計(jì)需求是具有一定的可靠性，同時(shí)加強(qiáng)自身的制造精度，進(jìn)而以此來實(shí)現(xiàn)和滿足數(shù)控機(jī)床在實(shí)際應(yīng)用過程中主要的穩(wěn)定性和抗振興。再加上傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和相關(guān)的變速系統(tǒng)應(yīng)用主要是為了幫助數(shù)控機(jī)床能夠更好的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，而其中主軸部件測(cè)試機(jī)械結(jié)構(gòu)中最主要的一項(xiàng)關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，其自身的質(zhì)量?jī)?yōu)劣將會(huì)直接決定了數(shù)控機(jī)床內(nèi)部主軸的轉(zhuǎn)速的快慢。近幾年，市場(chǎng)上主要是觸角式混合接觸軸承，其應(yīng)用的范圍比較廣，綜合性能比較強(qiáng)，其最高的轉(zhuǎn)速可以達(dá)到30000r/min。

所以，在我國目前國內(nèi)的機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，為了能夠最大化的提升主軸的回轉(zhuǎn)精準(zhǔn)度，還能保證其支撐導(dǎo)軌、動(dòng)導(dǎo)軌體和滑塊的位置完全處于精準(zhǔn)的狀態(tài)。同時(shí)在一定程度上為了能夠滿足貼塑導(dǎo)軌在具體應(yīng)用中的精準(zhǔn)性和轉(zhuǎn)動(dòng)速度，通常都會(huì)在一定程度上都會(huì)優(yōu)先采用圓弧齒齒形帶，并安裝有效的張力輪，這樣一來便可以通過小密度的工程塑料來進(jìn)行全面的制作，同時(shí)為了能夠充分的保障驅(qū)動(dòng)軸上的帶輪能夠直接的安裝到電機(jī)上，進(jìn)而以此來最大化的減少數(shù)控機(jī)床在實(shí)際傳動(dòng)過程中所產(chǎn)生的過量，并給在實(shí)際進(jìn)行數(shù)控機(jī)床支撐相關(guān)部件操作的過程中，主要考慮的是數(shù)控機(jī)床的床身和立柱，因此需要注重提升工業(yè)企業(yè)單位之間的質(zhì)量的高度和剛度，進(jìn)而使得我國數(shù)控機(jī)床技術(shù)能夠得到進(jìn)一步的發(fā)展[2]。

3 數(shù)控機(jī)床制造技術(shù)的創(chuàng)新

3.1 多工序復(fù)合加工技術(shù)

多工序復(fù)合加工技術(shù)是近年來我國數(shù)控機(jī)床機(jī)械制造技術(shù)的創(chuàng)新之一，由于其能夠重點(diǎn)突出工件在一次夾裝中，就可以完成大部分或者全部的加工工序，在很大程度上減少了數(shù)控機(jī)床機(jī)械和夾具的使用量，有效的減少或免去了工序中存在的搬運(yùn)和儲(chǔ)存環(huán)節(jié)。并且多工序復(fù)合加工技術(shù)具有工件加工制造精度高、加工制造周期短以及作業(yè)面積小等優(yōu)勢(shì)。通常來說這一類的數(shù)控機(jī)床機(jī)械品種包括以車削為基礎(chǔ)的復(fù)合加工機(jī)床，其集成了銑削、銼削、磨削、鉆削、攻絲以及插齒、滾齒等制造技術(shù)，我國可以借鑒國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，在臥式加工中心中增設(shè)回轉(zhuǎn)車削功能，能夠創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)在一次裝夾中實(shí)現(xiàn)對(duì)圓形盤類的零件進(jìn)行制造加工。并且在當(dāng)前數(shù)控機(jī)床機(jī)械制造生產(chǎn)柔性化的趨勢(shì)下，制造技術(shù)中的工序分散剛性自動(dòng)化裝備逐漸被淘汰，轉(zhuǎn)而使用工序集中的柔性自動(dòng)化裝備，可以更好的適應(yīng)復(fù)合加工趨勢(shì)。不過實(shí)際上多工序復(fù)合加工制造技術(shù)只適用于一些特定范圍的零件和生產(chǎn)方式，所以在創(chuàng)新制造技術(shù)的過程中，需要進(jìn)一步融合數(shù)控技術(shù)以及信息技術(shù)、軟件技術(shù)等，要將數(shù)控機(jī)床機(jī)械構(gòu)件進(jìn)行簡(jiǎn)約化。

3.2 網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控機(jī)床制造技術(shù)

數(shù)控機(jī)床機(jī)械制造技術(shù)受到互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的影響，促使電加工機(jī)床通信的發(fā)展進(jìn)步，從而出現(xiàn)了創(chuàng)新型的網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控機(jī)床機(jī)械制造技術(shù)，其能夠滿足產(chǎn)線以及制造系統(tǒng)對(duì)信息化的需求，出現(xiàn)了一種新型制造模式。比如數(shù)控機(jī)床機(jī)械制造企業(yè)利用分布式網(wǎng)絡(luò)制造技術(shù)用于單元制造等，在信息集成和用戶關(guān)系管理的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高機(jī)床的利用效率，實(shí)現(xiàn)了高柔性化的生產(chǎn)制造飯方法。同時(shí)很多數(shù)控機(jī)床機(jī)械通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)施監(jiān)控多臺(tái)遠(yuǎn)程異地電加工機(jī)床的制造情況，可以有效的診斷機(jī)床的工作故障，并提出處理措施，提高了數(shù)控機(jī)床機(jī)械的制造性能。因此創(chuàng)新數(shù)控機(jī)床機(jī)械制造技術(shù)，則可以開發(fā)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程操作監(jiān)控系統(tǒng)，借助遠(yuǎn)程終端顯示畫面，實(shí)時(shí)掌握機(jī)床的工作狀態(tài)，并能夠及時(shí)調(diào)整制造和加工參數(shù)[3]。

4 結(jié)語

在我國科技水平快速發(fā)展的大背景和我國新時(shí)代的要求之下，需要我國數(shù)控機(jī)床不斷的提高機(jī)床自動(dòng)化水平和精準(zhǔn)度和耐用度，通過積極引進(jìn)新技術(shù)學(xué)習(xí)新方法來更好地滿足社會(huì)各界對(duì)數(shù)控機(jī)床的使用要求，同時(shí)對(duì)數(shù)控機(jī)床的內(nèi)在結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)。