對數(shù)控車工技術應用實踐的探析

鄧濤 吳兵

摘要：如今，數(shù)控車工技術在很多制造行業(yè)中都有著非常廣泛的應用，并且也表現(xiàn)出了非常好的效果，特別是在科技不斷發(fā)展進步的過程中，數(shù)控車工技術也在朝著智能化、數(shù)字化的方向發(fā)展，這也為我國制造產業(yè)的發(fā)展奠定了堅實的基礎。數(shù)控車工技術是工業(yè)生產技術中非常重要的一種，其自身有著非常多的優(yōu)點，但也存在著一些問題和不足，因此我們在應用數(shù)控車工技術的過程中還需要明確優(yōu)點和缺點，再按照科學的應用方法來加以實踐，這樣才能夠更好的提高數(shù)控車工技術的應用。

關鍵詞：數(shù)控車工;技術;應用

隨著制造行業(yè)近年來逐漸推廣數(shù)控技術，不僅能在一定程度上提高制造能力，也能提高國內市場的競爭力。通過推動數(shù)控技術的發(fā)展，也在一定程度上推動了經濟的發(fā)展。因此，數(shù)控車工技術將會朝著柔性化、高效化、高精度化以及高速化發(fā)展，同時也能顯著地減少輔助時間與工序進行加工，最終向著多系列、多軸的方向發(fā)展。

一、概述

數(shù)控車工技術就是指采用數(shù)字化的控制系統(tǒng)在車床上完成產品零件的整體性加工工作。通過數(shù)控車工進行零件加工，可以完成很多難度相對較大的曲面零件加工任務，不僅速度更快、效率更高，生產出的零件的精確性也更高。數(shù)控車工技術包括兩部分：數(shù)控車床的加工工藝、數(shù)控編程技術。自適應控制技術，數(shù)控車床上的數(shù)控設備上配置了自動化監(jiān)測裝置， 能夠對設備本身進行實時監(jiān)控，并能隨時根據(jù)實際生產狀況調整生產系統(tǒng)的自動連續(xù)性，有效改進車床的運行狀態(tài);專家技術，結合車工專家的實際經驗和機床進行切削加工的生產規(guī)律，可以將其編入數(shù)控系統(tǒng)，并及時更新生產工藝的參數(shù)數(shù)據(jù)庫，構建出專家系統(tǒng)，提供更加合適的切削系數(shù)，提高生產效率;自主診斷故障技術，數(shù)控車床上存在智能診斷系統(tǒng)，為工業(yè)生產提供了有效的安全保障。

二、數(shù)控車工技術的關鍵技術

1、自適應控制技術。數(shù)控車工技術根據(jù)設備的運行狀態(tài)，系統(tǒng)自身對相關的參數(shù)進行適時的調整，同時還加強了系統(tǒng)參數(shù)和運行數(shù)據(jù)的優(yōu)化配置，以避免系統(tǒng)出現(xiàn)信息不連續(xù)或運行中斷等問題，大大改善了數(shù)控系統(tǒng)的運行狀態(tài);

2、故障自診斷技術。主要涵蓋了智能診斷系統(tǒng)和決策信息集成系統(tǒng)，通過對設備的內部系統(tǒng)診斷分析，起到預防系統(tǒng)內各部分的子系統(tǒng)出現(xiàn)故障的作用。在系統(tǒng)正式運行以后，就可以實現(xiàn)對系統(tǒng)的實時監(jiān)測，同時定期對系統(tǒng)安全掃描，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全;

3、專家技術。指的是事先匯總機床在切削加工的過程中遵循的所有各種規(guī)律和相關專家經驗，并且將匯總的數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)中，使參數(shù)數(shù)據(jù)庫與其進行信息整合，由此形成智能化的專家系統(tǒng)。該技術將智能技術和信息技術二者有機結合，有效的確定最佳的切削參數(shù)，能夠為數(shù)控加工過程提供更加精準的信息，促進數(shù)控設備的編程效率提高，將生產準備期大大地縮短。

三、數(shù)控車工技術應用

在車床上對零件產品的整體性加工完成工作時使用數(shù)字化控制系統(tǒng)，就是數(shù)控車工技術。眾所周知，數(shù)控加工對加工精確性和速度要求較高，如果能夠提高數(shù)控機床加工工藝，就可以極大的提高整體加工效率。而數(shù)控車床技術在數(shù)控機床上的應用，符合高效率、速度快的加工需求，并且在該技術的應用下能夠加工出精度高的零件。

1、數(shù)控機床結構。數(shù)控機床主要由程序介質、數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅動與機床主體四大部分組成。①程序介質。程序介質主要以指令的形式記載各項加工信息，包括零件的加工工藝過程、工藝參數(shù)與刀具運動等，并將相關信息輸入到數(shù)控裝置內，由數(shù)控機床對零件進行切削加工控制。②數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)為數(shù)控機床的核心系統(tǒng)，它通過接受輸入加工信息，數(shù)控裝置的系統(tǒng)軟件與邏輯電路進行譯碼、運算及邏輯處理，向伺服系統(tǒng)發(fā)出相應的脈沖，通過伺服系統(tǒng)控制機床運動部件按加工程序指令運動。③伺服驅動。伺服驅動由伺服電機與伺服驅動裝置組成，由數(shù)控裝置發(fā)出速度與位移指令控制執(zhí)行部件按進給速度與進給方向位移。④機床主體。數(shù)控機床的系統(tǒng)主要采用滾珠絲杠，其機床主體不僅結構簡單，而且剛性好。

2、數(shù)控車工中刀具使用情況。刀具質量的優(yōu)劣對數(shù)控車工工藝十分重要，其在使用過程中，由于切身、切削速度、進給量問題，很容易出現(xiàn)損傷。同時，刀具的材質和使用壽命與被加工材料的尺寸、硬度、加工熱量、表面質量等之間有密切聯(lián)系，如果其中任一因素發(fā)生變化都會對數(shù)控車工技術的作用發(fā)揮產生影響。因此，當選擇生產過程中可能會使用的刀具時，需要提前對加工時的具體條件進行確認，綜合考慮生產實踐的內容，選擇質優(yōu)、抗磨損性較強的刀具。比如：在粗車時，由于其大背吃刀量和進給量相對較大，因此應要求道具的耐用度和強度均較大;而在精車時，受精度要求較高的影響，要選擇精度高同時耐用度也較好的刀具;對于需加工耐熱的合金或者不銹鋼等材料，則需要使用剛性或冷卻較好的刀具?？傊?，只有加強對數(shù)控車工技術的完善，才能夠使其在相關領域發(fā)揮其應有的作用。

3、數(shù)控機床精度選擇。數(shù)控車工工藝技術對數(shù)控機床的要求較高，因此在選擇數(shù)控機床時對數(shù)控機床精度的確認極為重要。按照加工用途可以將數(shù)控機床分為全功能型、簡易型、超精密型等，這些數(shù)控機床自身的精度都存在差異，不同型號的數(shù)控機床彼此精度都不同。例如，簡易型數(shù)控機床自身運動精度多在0.01mm ～ 0.05mm之間，這類數(shù)控機床適用于加工要求不高的回轉類零件加工。

4、切削用量的選擇。因為金屬切削加工在數(shù)控車工工藝中效率較高，主要因素有切削條件、切削工具、被加工材料，而這些都與數(shù)控車床的加工水平、刀具壽命、加工時間相關。對于切削條件而言，切削速度、進給量、背吃刀量是其三大要素，切削速度是引起刀具磨損的主要因素。切削速度的提升將會導致刀尖溫度的上升，并且會由此產生熱能性、化學性、機械性的變化。一旦切削速度提升20%，那么刀具實際能夠使用的壽命可能會降低一半。

5、加工路線。①確定加工路線。加工路線主要是指數(shù)控機床在加工過程中，刀具相對零件的運動軌跡與方向。在選擇加工路線時，應當盡量縮短加工路線，減少刀具的空行程時間，確保其加工精度與表面粗糙度符合要求。②加工路線與加工余量。由于數(shù)控車工技術對于數(shù)控車床的要求較高，在精密鑄鍛技術未達到普及使用的情況下，應當將毛坯上多余的余量，尤其是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排在普通車床上加工。在使用數(shù)控車工工藝技術時，必須注意數(shù)控車床程序安排的靈活性。

6、專家技術。所謂專家技術是指將機床切削加工時所擁有的各種規(guī)律以及有關的專家經驗全部輸入系統(tǒng)中，并且將其與有關的參數(shù)數(shù)據(jù)庫信息相互結合，從而形成具備智能化的專家系統(tǒng)，確保提供給數(shù)控系統(tǒng)的切削參數(shù)都經過優(yōu)化處理。另外專家技術還能夠將數(shù)控設備的編程效率有效地提升，極大程度地縮短了生產準備期。

綜上所述，在現(xiàn)代化的工業(yè)制造的生產過程之中，數(shù)控車工技術具有十分廣闊的應用前景，對生產制造也起著推動作用。因此，為了在一定程度上提高制造能力，并提高國內市場的競爭力，要求技術人員深鉆細研，不斷對技術改進，使其應用于多領域，從而提高制造業(yè)的生產效率，為企業(yè)現(xiàn)代化生產的轉型提供技術支持。

參考文獻

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