數(shù)控加工技術(shù)的工藝優(yōu)化研究

馬 娜 中國中車長春軌道客車股份有限公司轉(zhuǎn)向架制造中心

一、數(shù)控加工工藝優(yōu)化的重要性

數(shù)控加工制造非常靈活，通過對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行編寫不同的程序，即可生產(chǎn)出不用的產(chǎn)品，只要是程序合理，即可生產(chǎn)出我們想要的各種零件，特別是形狀不規(guī)則的零件給手動(dòng)加工提高了很大的難度，而數(shù)控加工則可以輕松的加工出來。同時(shí)，數(shù)控機(jī)床還可以存儲(chǔ)程序，只要輸入和存儲(chǔ)一次程序，就可以反復(fù)調(diào)用對(duì)應(yīng)程序，與手動(dòng)加工相比，只需簡單操作控制面板即可，不需要人為的一步一步生產(chǎn)加工操作，很大的提高了生產(chǎn)效率。數(shù)控加工的控制自動(dòng)化，可以極大程度的減少人為誤差，并且生產(chǎn)加工精度也非常高，可以不用量級(jí)的生產(chǎn)我們想要的工件。一位操作員可以同時(shí)應(yīng)用數(shù)個(gè)數(shù)控機(jī)床，極大的降低了公司的人力成本，一旦輸入程序，無需人為干預(yù)，數(shù)控機(jī)床即可一次又一次的生產(chǎn)出相同精度的產(chǎn)品，可以說數(shù)控機(jī)床高效、省力，還可靠。

憑借著諸多優(yōu)點(diǎn)，數(shù)控加工技術(shù)被我國機(jī)械制造領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用，非常有效推動(dòng)了我國機(jī)械加工領(lǐng)域的健康成長。也正因?yàn)椴捎玫氖亲詣?dòng)化、智能化的加工方式，所以數(shù)控加工的工藝也越發(fā)的重要。重視數(shù)控加工工藝，企業(yè)可以將更多的資源用在提高生產(chǎn)精度上；重視數(shù)控加工工藝，企業(yè)可以更進(jìn)一步的高效生產(chǎn)；重視數(shù)控加工工藝，企業(yè)可以更進(jìn)一步的減少人力成本。

二、數(shù)控加工工藝的特性

(一)工藝內(nèi)容要求更加詳盡

由于數(shù)控機(jī)床是按照程序來工作的，因此對(duì)零件加工中所有的要求都要體現(xiàn)在數(shù)控工藝加工中。不僅包括詳細(xì)描述的切削加工步驟，而且還包括工夾具型號(hào)、規(guī)格、切削用量和其他特殊要求的內(nèi)容以及標(biāo)有數(shù)控加工坐標(biāo)位置的工序圖等。在自動(dòng)編程中更需要確定詳細(xì)的各種工藝參數(shù)。

(二)工藝要求更精準(zhǔn)

生產(chǎn)加工中會(huì)出現(xiàn)不同的問題，應(yīng)用普通機(jī)床加工時(shí)，操作員可以人為的及時(shí)控制操作每一步，而數(shù)控機(jī)床加工時(shí)連續(xù)性作業(yè)，不能自行控制與調(diào)節(jié)。所以在設(shè)計(jì)數(shù)控加工工藝時(shí)，需要更加的細(xì)致考慮每一步可能會(huì)遇到的問題，從而更加合理正確的設(shè)計(jì)工藝過程。

(三)要對(duì)零件圖進(jìn)行數(shù)字處理和編程

數(shù)控加工控制程序的邏輯與零件圖上的設(shè)計(jì)邏輯不同，所以需要對(duì)零件圖再次計(jì)算與處理，才能確定合理的編程尺寸。普通加工工藝中，工序、刀具等的選擇屬于重點(diǎn)的內(nèi)容，但是數(shù)控加工的關(guān)鍵是將以上這些轉(zhuǎn)換成數(shù)字和程序來讓機(jī)床自行控制執(zhí)行，比如刀具的選擇和執(zhí)行路線都不是人為手動(dòng)的運(yùn)行，都需要程序來控制。這也是數(shù)控和普通工藝的根本區(qū)別。

(四)要考慮進(jìn)給速度的影響

普通機(jī)床的進(jìn)給速度是人為手動(dòng)控制的，可快可慢可及時(shí)調(diào)整，但是數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給速度一旦設(shè)定是不可調(diào)整的。經(jīng)驗(yàn)可知，刀具的進(jìn)給速度直接影響著加工精度，也影響著工件的變形程度，所以在數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)時(shí)也要考慮刀具的進(jìn)給速度。

(五)強(qiáng)調(diào)刀具選擇的重要性

數(shù)控機(jī)床也具有各種不同的形狀，尺寸，速度和其他尺寸，是精密工程和制造業(yè)的主力軍。數(shù)控加工的工件多數(shù)都是需要多步工序完成的，而每個(gè)工序用到的刀具可能會(huì)不同，不同的刀具加工不同的表面，如果其中一個(gè)刀具選擇不當(dāng)，就需要重新設(shè)計(jì)。

三、數(shù)控加工工藝改善策略

(一)加工精度優(yōu)化

影響數(shù)控加工精度的因素有許多，比如機(jī)床的狀態(tài)、加工原點(diǎn)的設(shè)置、加工工序、刀具進(jìn)給量等。數(shù)控機(jī)床在使用一段時(shí)間后，如果不進(jìn)行合理的保養(yǎng)，由于機(jī)床零部件間的摩擦和使用，有一定的磨損和損耗。所以對(duì)于加工精度優(yōu)化，首要要對(duì)數(shù)控機(jī)床要進(jìn)行的正確合理的保養(yǎng)與維護(hù)，在日常使用時(shí)還要注意機(jī)床的清潔。

數(shù)控加工過程中，刀具的加工路線選擇也會(huì)對(duì)加工精度帶來影響，特別是在退刀和換刀時(shí)容易影響加工精度，如果退刀和換刀后加工的是同一位置，對(duì)應(yīng)的位置加工精度很大的可能會(huì)精度下降，并且對(duì)于不同形狀的工件還要注意加工原點(diǎn)的選擇，選擇不用的加工原點(diǎn)也會(huì)給精度帶來影響，所以在用數(shù)控機(jī)床加工工件時(shí)，要注意減少退刀和換刀的次數(shù)，并且要根據(jù)工件的形狀等綜合考慮確定加工原點(diǎn)位置和合理的工序路線。

對(duì)于精度要求比較高的表面，先要進(jìn)行粗加工，再經(jīng)過半精度加工和精加工三步。對(duì)應(yīng)的刀具進(jìn)給量可以按照先多后少的原則進(jìn)行刀具進(jìn)給，特別是精加工這步的進(jìn)給量要相對(duì)盡可能少，同時(shí)還要考慮加工時(shí)材料高溫變形的可能，所以要控制加工表面的溫度，注意用冷卻液及時(shí)冷卻加工表面和刀具。

(二)加工效率優(yōu)化

影響數(shù)控加工效率的因素也有很多，比如機(jī)床自身問題、換刀次數(shù)過多、進(jìn)刀退刀路線和速度等都會(huì)影響數(shù)控加工的效率。由于數(shù)控加工都是通過編寫程序來控制加工過程的，所以對(duì)于提高加工效率的計(jì)算機(jī)程序編寫至關(guān)重要，計(jì)算機(jī)程序的編寫決定著以上諸多問題的執(zhí)行效率。當(dāng)然，提高效率的前提是機(jī)床的正常穩(wěn)定運(yùn)行，所以操作員要具備規(guī)范編寫程序的能力，并對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行合理的維護(hù)和保養(yǎng)，對(duì)重要的位置也要進(jìn)行定期的檢查和維護(hù)。

數(shù)控加工的計(jì)算機(jī)程序多數(shù)都是存儲(chǔ)在控制面板中的，在程序編寫時(shí)要注意程序的邏輯清晰簡潔易懂，這樣在每次調(diào)用和檢查程序時(shí)可以快速準(zhǔn)確的找到；在設(shè)計(jì)加工工序時(shí)，要盡可能減小換刀的次數(shù)，每一次換刀都需要經(jīng)過先經(jīng)過退刀的過程，再換刀再進(jìn)給，這將耗費(fèi)很多的時(shí)間，減少換刀次數(shù)可以很大程度的減少工件加工時(shí)間；不同的加工材料和加工表面也需要不同的運(yùn)轉(zhuǎn)速度和進(jìn)給量，對(duì)于粗加工和半精度加工，可以提高速度、提高進(jìn)給量，這樣也會(huì)減少加工時(shí)間。

四、結(jié)語

數(shù)控加工工藝技術(shù)的優(yōu)化研究具有很大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，通過對(duì)加工過程中一些細(xì)微點(diǎn)的強(qiáng)調(diào)和改進(jìn)可以很好的提高加工精度和效率，對(duì)于企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)，可以很好的降低人力成本和時(shí)間成本。但是本文也沒有進(jìn)行更加深度的挖掘和研究，期待進(jìn)一步的研究以推動(dòng)數(shù)控加工領(lǐng)域的快速發(fā)展?！?/p>