試論新型數(shù)控機(jī)械加工進(jìn)刀工藝的改進(jìn)措施

韓素桃

摘要：社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步為科技的持續(xù)更新與優(yōu)化提供了完備條件，以數(shù)控機(jī)械加工技術(shù)為例，其在不斷發(fā)展的社會(huì)進(jìn)程中獲得了持續(xù)完善更新的重要機(jī)遇，且在多領(lǐng)域中獲得了有效的應(yīng)用機(jī)會(huì)，無(wú)論是對(duì)于醫(yī)療機(jī)械還是汽車制造行業(yè)均起到了極大的影響，為多行業(yè)數(shù)字化發(fā)展方向的明確奠定了基礎(chǔ)。本文分析了現(xiàn)階段新型進(jìn)刀手段改進(jìn)措施的研究背景，并就數(shù)控機(jī)械加工技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了深入分析，提出了幾點(diǎn)新型進(jìn)刀手段的改進(jìn)措施，并闡述了該工藝在機(jī)械加工過(guò)程中的改進(jìn)效果，希望能夠?yàn)橥袠I(yè)工作者提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：新型進(jìn)刀工藝;研究背景;現(xiàn)狀;改進(jìn)措施

中圖分類號(hào)：TG659? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）06-0056-02

0? 引言

數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)過(guò)程中數(shù)控加工技術(shù)的重要性毋庸置疑，對(duì)于機(jī)床來(lái)說(shuō)決定機(jī)床運(yùn)行效果的關(guān)鍵因素在于數(shù)字化信息，以刀具移動(dòng)為基礎(chǔ)能夠?qū)⑺鶎?duì)應(yīng)的數(shù)字化控制信息完全展現(xiàn)在對(duì)應(yīng)的程序面板上。隨后即可通過(guò)在控制系統(tǒng)中輸入預(yù)先設(shè)計(jì)的相關(guān)數(shù)字信息，只需要經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的編碼與轉(zhuǎn)碼即可達(dá)到整合目的，發(fā)出預(yù)定的機(jī)械指令讓刀具根據(jù)指令的安排進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)零件的加工目標(biāo)，且能夠確保所加工出的零件完全符合加工標(biāo)準(zhǔn)。而通過(guò)對(duì)新型進(jìn)刀手段的優(yōu)化與持續(xù)改進(jìn)，將能夠在完善加工工藝應(yīng)用流程的同時(shí)提升零件的加工精密度，為我國(guó)數(shù)控技術(shù)的可持續(xù)性發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1? 研究背景分析

社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步使得數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用覆蓋范圍也逐漸擴(kuò)大，人們?cè)诖朔N條件下對(duì)于該類技術(shù)的熟悉程度也隨之提升，這使得該項(xiàng)技術(shù)逐漸凸顯出了其特殊的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)階段其已經(jīng)成為了諸多技術(shù)類型中的熱門(mén)技術(shù)。部分中高職院校將該門(mén)技術(shù)設(shè)置為了一個(gè)單獨(dú)的專業(yè)，由于該項(xiàng)技術(shù)的熱門(mén)屬性使得該專業(yè)的設(shè)置從根本上提升了學(xué)生的就業(yè)率，從中可以明顯看出該項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用方面的優(yōu)越效果[1]。通過(guò)將合適的數(shù)字信息融入相應(yīng)的數(shù)控機(jī)床中，即可對(duì)零部件進(jìn)行加工，相較普通的零件加工方式該種加工手段的精細(xì)程度更高。傳統(tǒng)加工方式僅僅是對(duì)質(zhì)量與操作有明確的要求，而數(shù)控加工技術(shù)由于其特殊的應(yīng)用效果使得操作人員不僅對(duì)其制作完成后的質(zhì)量與操作規(guī)范性有要求，也對(duì)其最終形成的零件形狀的經(jīng)濟(jì)程度有著極高的要求。

以計(jì)算機(jī)作為提高控制精確性的關(guān)鍵因素是操縱數(shù)控機(jī)床的前提條件，目前有多類計(jì)算機(jī)能夠?yàn)闄C(jī)床控制效果的提升奠定基礎(chǔ)。在該過(guò)程中所應(yīng)用的不同計(jì)算機(jī)能夠向數(shù)控機(jī)床發(fā)出預(yù)定的不同的刀具行進(jìn)信號(hào)，根據(jù)程序員所編制的相關(guān)的刀具行進(jìn)指令能夠在計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的幫助下，聯(lián)系工藝應(yīng)用流程的相關(guān)要求并通過(guò)設(shè)定好相關(guān)參數(shù)即可完成編程任務(wù)。對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)床來(lái)說(shuō)，以往零部件加工使用過(guò)程中雖然凸顯了其柔性較好的優(yōu)勢(shì)，但同樣其加工效率較低的缺陷也較為明顯[2]?？萍嫉陌l(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步使得若僅僅應(yīng)用傳統(tǒng)機(jī)床加工零件的方式已經(jīng)無(wú)法跟上工業(yè)的時(shí)代發(fā)展腳步，這就需要相關(guān)人員應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)機(jī)床加工零部件的方式予以持續(xù)性的改進(jìn)，且需要在該環(huán)節(jié)融入更多的與之匹配的先進(jìn)數(shù)控技術(shù)。由于數(shù)控機(jī)床的突出應(yīng)用優(yōu)勢(shì)使得其應(yīng)用的顯著優(yōu)點(diǎn)逐漸被人們所發(fā)現(xiàn)，相較傳統(tǒng)機(jī)床數(shù)控機(jī)床工作效率極高，且在保證企業(yè)零部件加工質(zhì)量與速度的同時(shí)也能夠凸顯出其柔性較好的應(yīng)用特點(diǎn)，這使得該技術(shù)在保持其飛速發(fā)展態(tài)勢(shì)的同時(shí)也能跟得上工業(yè)的時(shí)代發(fā)展腳步。改變計(jì)算機(jī)內(nèi)部數(shù)控程序后即可對(duì)新式的產(chǎn)品型號(hào)進(jìn)行重新加工，轉(zhuǎn)變方式較為簡(jiǎn)單且不會(huì)耗費(fèi)過(guò)多的人力與器械成本，這使得數(shù)控機(jī)床逐漸成為了現(xiàn)階段我國(guó)普遍應(yīng)用的零部件加工工具。

2? 現(xiàn)階段數(shù)控機(jī)械加工技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)代化的數(shù)控機(jī)械加工形式不同于傳統(tǒng)的機(jī)械加工手段，以往的零部件加工工藝僅僅只是根據(jù)當(dāng)時(shí)環(huán)境條件下的設(shè)備與刀具所設(shè)定的特殊的工藝手法，不僅加工效率極低且所制作完畢的零部件的質(zhì)量也難以保證其應(yīng)用效果，無(wú)法與現(xiàn)階段的市場(chǎng)需求相匹配[3]。在此種環(huán)境條件下使得各個(gè)數(shù)控機(jī)械的加工企業(yè)廠家均投入了大量的資金，用于研究新式的數(shù)控加工方法以幫助最大限度的提升數(shù)控機(jī)床的加工質(zhì)量，為實(shí)現(xiàn)其加工效率的提高目標(biāo)奠定基礎(chǔ)。以高速切削加工工藝為例，由于該過(guò)程需要應(yīng)用到臥室銑床升降臺(tái)，因此技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析主要圍繞該結(jié)構(gòu)對(duì)其加工工藝進(jìn)行改進(jìn)，從實(shí)際情況來(lái)看無(wú)論是加工質(zhì)量還是效率均獲得了有效提升，為數(shù)控機(jī)械加工工藝的更新與完善奠定了基礎(chǔ)，其加工進(jìn)刀路線如圖1所示。

以螺紋沿Z軸方向雷利，在該過(guò)程中所采取的進(jìn)刀方式為交替進(jìn)刀法。首先需要沿著牙床圓弧中心線的位置同時(shí)偏移左右兩邊，應(yīng)用的手段為小段直線方式，在設(shè)定程序方面需要對(duì)每次切削環(huán)節(jié)的橫向走刀起始點(diǎn)位置與進(jìn)刀的具體次數(shù)進(jìn)行設(shè)置，繼而實(shí)現(xiàn)精確走刀目標(biāo)[4];X軸的方向處采取的進(jìn)刀方式為分層進(jìn)刀，其需要沿著行進(jìn)的直徑方向持續(xù)推進(jìn)，需要保持每次的進(jìn)刀深度為0.9毫米;而若有其他螺紋進(jìn)刀方式的應(yīng)用需要，則在進(jìn)刀時(shí)需要以牙關(guān)中點(diǎn)作為中心線同時(shí)向左右兩邊進(jìn)行偏移。

Z軸方向的走刀簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在長(zhǎng)度方向上進(jìn)行走刀，橫向走刀的具體描述如下：

橫進(jìn)刀初始點(diǎn)靠右進(jìn)刀次數(shù)與靠左進(jìn)刀次數(shù)相加之和為Z軸方向的走道次數(shù)，其計(jì)算方法為：首先需要確定精加工量度與牙形高度之間的差值，此時(shí)需要將其差值設(shè)定為A，而每一次徑向進(jìn)刀量與徑向進(jìn)刀次數(shù)之間的乘積所獲取到的數(shù)值則計(jì)為B，而每次進(jìn)刀的值與左邊角之間的商所獲取數(shù)值確定為C，那么A與B之差再乘以C的數(shù)值即為橫向進(jìn)刀初始點(diǎn)以左的進(jìn)刀次數(shù)[5]。整個(gè)機(jī)械的加工過(guò)程如圖2所示，需要重點(diǎn)關(guān)注每次收刀與進(jìn)刀點(diǎn)的位置變化情況，整個(gè)進(jìn)刀所設(shè)定的程序結(jié)構(gòu)框架如圖3所示。

3? 進(jìn)刀手段改進(jìn)后在機(jī)械加工過(guò)程中的實(shí)際應(yīng)用效果

經(jīng)過(guò)有效改進(jìn)與優(yōu)化后的進(jìn)刀手段能夠滿足不同的高速進(jìn)刀方法的應(yīng)用需要，相較傳統(tǒng)切削加工的速度有了明顯提升。需要注意的是此時(shí)所說(shuō)的高速僅僅是相對(duì)而言，無(wú)論是機(jī)械還是材料的不同，又或是切削方式的差異均會(huì)產(chǎn)生不同類型的速度差值，因此對(duì)于何為高速切削的明確速度并沒(méi)有嚴(yán)格規(guī)定，僅僅只規(guī)范了速度的具體范圍：若為鋁合金則其切削速度每分鐘在1500米至5500米;若為銅則其切削速度每分鐘在1千米左右;若為鋼材則其切削速度每分鐘在300米至800米范圍內(nèi);而若為鑄鐵材料則每分鐘的切削速度在500米至1500米范圍內(nèi)，此時(shí)其高速切削的速度相較傳統(tǒng)切削加工速度要提升5倍至10倍左右。所設(shè)定的不同切削范圍同樣存在著速度方面的巨大差異：若為鉆削則其高速切削速度在每分鐘200米至1100米范圍內(nèi)[6];若為磨削則其高速切削速度每分鐘在9000米至21600米之間;若為銑削則速度在每分鐘300千米至6千米范圍內(nèi)。使用的不同類型的切削方式與具體切削范圍均有對(duì)應(yīng)的高速切削速度的具體標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際選擇進(jìn)刀方式時(shí)需要聯(lián)系實(shí)際環(huán)境條件，才能確保切削生產(chǎn)速度滿足實(shí)際的生產(chǎn)需求。

高速切削所凸顯出的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要包括以下幾點(diǎn)：第一是相較傳統(tǒng)切削速度有了極大的提升，在切削過(guò)程中將會(huì)產(chǎn)生較多的工件加工熱量，而若選擇應(yīng)用高速切削加工方式能夠?qū)?成以上的切削熱消除，進(jìn)而最大限度的降低工件變形現(xiàn)象的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn);第二是有效提升了切削精度。將機(jī)械加工進(jìn)刀工藝改進(jìn)不僅能夠從根本上將切削速度提升，此時(shí)切削系統(tǒng)在實(shí)際工作時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)頻率相對(duì)也將明顯縮減，此時(shí)工件表面的粗糙度將能夠獲得更好的控制機(jī)會(huì)，進(jìn)而保障了切削的精度;第三是高速切削加工方式完全取代了磨削加工工藝，不僅達(dá)到了高硬度材料的加工目的，此時(shí)整個(gè)數(shù)控機(jī)械加工的效率也將有明顯提升，為數(shù)控機(jī)械加工工藝的應(yīng)用流程的持續(xù)完善奠定了基礎(chǔ)。

4  結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步使得我國(guó)的工業(yè)正處于如火如荼的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。正因如此，在全新的社會(huì)背景下使得數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大，不僅其應(yīng)用效果較好，且伴隨進(jìn)刀手段的持續(xù)性改進(jìn)，使得無(wú)論是數(shù)控加工的質(zhì)量還是生產(chǎn)效率相較以往均有極大提高，此時(shí)各大企業(yè)在應(yīng)用經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的加工進(jìn)刀工藝將能夠從根本上提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，為企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的可持續(xù)性增長(zhǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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