我國數(shù)控車床技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀及思考

祝曉輝 張銳

沈陽機床股份有限公司沈一車床廠 遼寧沈陽 110000

1 數(shù)控車床概述

1.1 數(shù)控車床

數(shù)控車床，根本上而言是借助電子設(shè)備以對車床進行控制，作為當前我國運行效率最高，覆蓋面最為廣泛的數(shù)控機床，其在數(shù)控機床總體數(shù)量中占比可達到約25%，并且呈不斷上升趨勢。數(shù)控車床同時還屬于是數(shù)控機床中的一種基礎(chǔ)類型，在其中扮演著十分重要的角色，長期以來一直為全球各國所廣泛關(guān)注。數(shù)控車床通常被應(yīng)用于各式各樣軸承零部件的生產(chǎn)加工中，同時，還可應(yīng)用于對擴孔、鉆孔，三角螺紋，梯形螺紋等的加工[1]。

1.2 數(shù)控車床工作原理

對于數(shù)控車床的工作原理而言，首先，數(shù)控裝置內(nèi)的計算機對經(jīng)由輸入裝置以數(shù)字、字符編碼方式所記錄的信息開展相應(yīng)處理后，然后經(jīng)由伺服系統(tǒng)、可編程序控制器向機床主軸及進給等執(zhí)行結(jié)構(gòu)下達指令，機床主體則依據(jù)該部分指令，并在檢測反饋裝置的協(xié)助下，對工件加工對應(yīng)動作，例如刀具相對于工件的運動軌跡、進給速度、位移量等要求實現(xiàn)自動控制，進一步實現(xiàn)對工件的加工。值得一提的是，其中確定加工工藝流程及編制加工恒旭，是至關(guān)重要的一環(huán)。

2 數(shù)控車床加工技術(shù)要點的研究

2.1 設(shè)計科學、精準的加工零件設(shè)計圖

在數(shù)控車床加工技術(shù)開展的環(huán)節(jié)，設(shè)計科學、精準的零件設(shè)計圖是保障后續(xù)數(shù)控車床加工效果的根本所在，所以，在未來數(shù)控車床加工技術(shù)的應(yīng)用環(huán)節(jié)，在開展加工前應(yīng)針對待加工部件的實際情況進行綜合性的比對、統(tǒng)籌，確保尺寸、大小、表面處理的實際情況，從而貼合這一實際需求選擇能夠與零件加工所適配的數(shù)控車床，以此提升數(shù)控車床在實際工業(yè)零部件加工過程中的精準程度。

2.2 根據(jù)不同的零件設(shè)計需求劃分程序

隨著我國數(shù)控車床加工技術(shù)應(yīng)用的不斷深入，在實際加工過程中，根據(jù)不同的零部件加工需求劃分不同的加工工序也是實際數(shù)控車床應(yīng)用過程中不可忽視的要點之一。結(jié)合以往數(shù)控車床加工技術(shù)的研究，筆者認為就這一環(huán)節(jié)的工序劃分應(yīng)秉持如下兩個原則，即秉持工序集中性原則或工序分散性的原則。就工序集中性原則來說，這一原則下的數(shù)控車床能夠在同一時間內(nèi)同時對多個材料進行定位和裝夾，同時對材料的表面進行相應(yīng)施工，這種數(shù)控車床加工技術(shù)模式更適合需要對某一零部件進行批量化生產(chǎn)的企業(yè)；而就工序分散性加工技術(shù)來說，這一加工技術(shù)的應(yīng)用能夠在一定程度上滿足對待生產(chǎn)零部件精加工的根本原則，從而實現(xiàn)更高精度預(yù)期零部件加工的目標。

2.3 優(yōu)化加工方案和車床走刀路線

在開展數(shù)控車床加工之前，加工技術(shù)人員必須要結(jié)合實際的零部件加工需求設(shè)定與之適配的加工方案，從而確保施工效率的最大化同時降低加工過程中可能會存在的損耗問題。比如，就這一環(huán)節(jié)，首先，應(yīng)根據(jù)實際數(shù)控車床加工的需求，對材料、部件進行粗層次的加工，從而為后續(xù)加工奠定夯實的基礎(chǔ)，同時最大程度上保障加工過程的相對連續(xù)，避免間隔加工造成生產(chǎn)零部件表面出現(xiàn)損傷；而后，則應(yīng)在材料切割的臨刀區(qū)域開展后續(xù)的加工，從而一方面降低后續(xù)加工對設(shè)備所帶來的表面損傷，另一方面，也能夠優(yōu)化實際數(shù)控車床加工的操作環(huán)節(jié)，降低數(shù)控車床加工零部件過程中產(chǎn)生的廢件情況，提升數(shù)控車床的效率；再次，在數(shù)控車床加工過程中，應(yīng)在完成對車床內(nèi)表面的加工后再開展對零部件外表面的加工，從而保證數(shù)控車床對零部件加工的效果，同時提升零部件的美觀程度[2]。

2.4 確定需要切削的用量

結(jié)合以往的研究，筆者認為在未來的數(shù)控車床加工技術(shù)應(yīng)用過程中，科學的確定需要切削的總量，也是實際數(shù)控車床加工技術(shù)開展過程中不可忽視的重要組成部分之一。比如，就這一環(huán)節(jié)，一方面，應(yīng)針對數(shù)控車床擬開展切削的速率、進度以及背吃刀量等進行綜合性的比對，從而科學的幫助數(shù)控車床提供更好的切削效能，以此在確保切削質(zhì)量的前提下實現(xiàn)切削量的最大化；另一方面，在數(shù)控車床的切削環(huán)節(jié)，還需要結(jié)合不同的切削需求選擇不同鋼度的切削工作，從而提升原有數(shù)控車床的切削速率，為后續(xù)工業(yè)生產(chǎn)中數(shù)控車床的普及奠定基礎(chǔ)。

3 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展方向

3.1 柔性制造系統(tǒng)

柔性制造系統(tǒng)是因為一個物料運輸系統(tǒng)將一切的數(shù)控裝置聯(lián)系在一起組成的控制系統(tǒng)。柔性制造系統(tǒng)具備中央計算機控制機床和傳輸系統(tǒng)，讓工件加工更加精密和方便，更是可以一起加工不同的幾種工件。柔性制造系統(tǒng)能很好地解決了機械制造高自動化和高柔性化之間的難題，有生產(chǎn)能力穩(wěn)定以及產(chǎn)品應(yīng)變能力大等多種優(yōu)點。

3.2 計算機集成制造系統(tǒng)

計算機集成制造系統(tǒng)在計算機輔助設(shè)計以及制造的前提上逐步發(fā)展而來。計算機集成制造系統(tǒng)是在現(xiàn)代信息技術(shù)自動化技術(shù)以及制造的根基上利用計算機技術(shù)將零散的產(chǎn)品設(shè)計制造過程之間的獨立的自動化子系統(tǒng)整步整合起來的，將制造過程中物料流和信息流組成一個協(xié)調(diào)以及平衡的運動系統(tǒng)。

3.3 數(shù)控系統(tǒng)

數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了時間和歷史的考驗，有兩個階段和六代的發(fā)展，伴隨著時代發(fā)展人們對物質(zhì)的要求不斷增長，為了符合市場變化以及科學技術(shù)的進步，未來發(fā)展也將更加高效可靠和精確化。同時未來還會更加智能化以及集成化等，比如近幾年發(fā)展而來的交互式編程系統(tǒng)，也更加肯定未來會有更先進的編程技術(shù)去支持中國數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展進步。

4 結(jié)語

總而言之，數(shù)控車床技術(shù)憑借其一系列優(yōu)勢，近年來在我國制造業(yè)中得到廣泛推廣。然而現(xiàn)階段我國數(shù)控車床需求量雖然十分大，但總體技術(shù)水平仍舊有待提高，諸如低端產(chǎn)品過剩、高端產(chǎn)品不足的現(xiàn)象屢見不鮮，這位數(shù)控車床制造業(yè)帶來了巨大的考驗。所以，制造企業(yè)必須要加大對數(shù)控車床技術(shù)的專研研究，尤其是在其性能方面，應(yīng)當擴展對其精度的研究及應(yīng)用領(lǐng)域，進一步切實提升數(shù)控車床的加工精度。通過本文研究，得到數(shù)控車床精度受機床、零件、編程等一系列因素影響，因此制造企業(yè)必須要不斷完善技術(shù)，從機床控制、零件優(yōu)化、編程控制等方面著手，以此不斷提高數(shù)控車床的加工精度，盡可能減少誤差，使數(shù)控車床技術(shù)能夠更好地服務(wù)于制造業(yè)發(fā)展，促進企業(yè)的有序健康發(fā)展[3]。