淺析復(fù)雜零件的數(shù)控加工工藝

陳年華

（湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410208）

每一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品中的常用零件，都需要一道道工序檢查后才能投入使用，不能出差錯(cuò)。復(fù)雜零件在每一個(gè)部件上的作用都是極其大的，在使用性能上也要求較高，需要有一定的可塑性以及耐磨性。數(shù)控說(shuō)的就是數(shù)據(jù)控制，從數(shù)字信息方面來(lái)對(duì)機(jī)械工程的各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)和控制，在零件加工時(shí)，每一個(gè)步驟的每一個(gè)小的地方都是極為重要的。

1 復(fù)雜零件的基本組成部分

隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，越來(lái)越多精密細(xì)小的零件投入生產(chǎn)以及使用，工廠中的一臺(tái)機(jī)器或許會(huì)決定著這個(gè)工廠整個(gè)的生產(chǎn)力，那么機(jī)器中的每一個(gè)零件就都決定著這個(gè)機(jī)器是否可以正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。零件，是機(jī)械中不可缺少的單個(gè)制件，是一個(gè)基本單元。零件并不是一個(gè)固定的東西，它是每個(gè)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中都需要的一小部分。一顆螺絲釘、一個(gè)軸承，看似不起眼的一個(gè)小小的部件，缺了它卻是不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的。電腦、汽車、電動(dòng)車等，這些產(chǎn)品都是缺一個(gè)零件也不可以的。拿汽車舉例子來(lái)說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的動(dòng)力裝置，分為很多個(gè)系列，制冷的、潤(rùn)滑的、點(diǎn)火的等等，每一個(gè)部分都需要一個(gè)個(gè)細(xì)小的精密的零件去配合。零件根據(jù)不同的形狀以及尺寸分為不同的類別，得到零件之后，進(jìn)行切削加工，零件有圓的、鋸齒形的、方的各種，切割成合適的形狀，可以放到正確的溝槽中。

2 復(fù)雜零件生產(chǎn)時(shí)的基本流程

現(xiàn)有的生產(chǎn)機(jī)制在一些大型儀器等的制作過(guò)程上，一般是先把各個(gè)精密細(xì)小的零件生產(chǎn)出來(lái)，之后將其組裝結(jié)合在一起變成成品。在制作細(xì)小零件上，每一道工序，每一個(gè)關(guān)卡都需要高要求，嚴(yán)格控制每一個(gè)數(shù)據(jù)，不能有一絲一毫的誤差，任何一絲一毫的誤差，都可能導(dǎo)致這臺(tái)機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)故障，可能導(dǎo)致發(fā)生意外。在復(fù)雜零件生產(chǎn)流程中，第一步就是在圖紙問(wèn)題上，在尺寸和大小上下足功夫，比例正確。為了要保證精密物件的質(zhì)量，需要保證這些零件在安裝時(shí)的平行度、垂直度，箱體上的各個(gè)表面以及各個(gè)孔的加工精度將直接影響到箱體內(nèi)部零件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。零件的加工工序多，較為復(fù)雜，在工藝路線上有著重要的位置，整個(gè)的加工過(guò)程可分為三個(gè)步驟，首先，是對(duì)箱體類零件的毛皮件進(jìn)行定位基準(zhǔn)的加工；其次，把零件放在加工中心上按照各工序進(jìn)行加工；最后，在加工中心完成各工序加工后，有可能進(jìn)行研、磨等工序。每一條工序，每一個(gè)步驟都需要各個(gè)部門(mén)之間的配合，加大監(jiān)管力度，確保高的加工精密度。近年來(lái)，我國(guó)注重零件生產(chǎn)這方面人才的培養(yǎng)，許多高校開(kāi)設(shè)了相關(guān)的專業(yè)，讓越來(lái)越多的人，了解不同的零件、軸承有哪些不同的作用，了解零件都經(jīng)過(guò)哪些流程，需要注意的有哪些。零件的加工卻需要很高的技術(shù)含量，任何一個(gè)零件生產(chǎn)時(shí)，都需要層層的篩選和注意。

3 復(fù)雜零件在數(shù)控方面應(yīng)做的措施以及改進(jìn)之處

復(fù)雜零件在生產(chǎn)時(shí)，確實(shí)可能會(huì)存在一些不可避免的問(wèn)題，這就需要工廠的相關(guān)部門(mén)提前做好準(zhǔn)備以及相應(yīng)的措施。數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過(guò)程進(jìn)行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備就是數(shù)字信息的運(yùn)用，對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和相關(guān)工程進(jìn)行檢測(cè)控制，數(shù)字化已經(jīng)也涉及到諸多個(gè)領(lǐng)域：（1）機(jī)械制造技術(shù)。（2）信息處理、加工、傳輸技術(shù)。（3）自動(dòng)控制技術(shù)。（4）伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)。（5）傳感器技術(shù)。（6）軟件技術(shù)等。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用給人們帶來(lái)了不少的方便，給傳統(tǒng)的工業(yè)發(fā)展帶來(lái)較大的促進(jìn)。傳統(tǒng)的加工機(jī)床一般都需要進(jìn)行嚴(yán)格、堅(jiān)固的安裝，人們對(duì)于這種生產(chǎn)技術(shù)的產(chǎn)量控制已經(jīng)有了上百年的研究了解，利用這種技術(shù)制備出來(lái)的產(chǎn)品仍然需要進(jìn)行檢測(cè)測(cè)量，通常測(cè)量都會(huì)采用一套獨(dú)立的測(cè)量裝置，且該裝置的測(cè)量精度還要高于上述機(jī)床設(shè)備本身的精度。在手工編程時(shí)要計(jì)算基點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。在自動(dòng)編程時(shí)，對(duì)可以構(gòu)成零件輪廓的一些東西進(jìn)行自定義。因此在分析零件圖時(shí)，要分析幾何元素的給定條件是否充分。如圓弧與直線，圓弧與圓弧在圖樣上相切，但根據(jù)圖上給出的尺寸，在計(jì)算相切條件時(shí)，變成了相交或相離狀態(tài)。由于構(gòu)成零件幾何元素條件的不充分，使編程時(shí)無(wú)法下手。遇到這種情況時(shí)，應(yīng)與零件設(shè)計(jì)者協(xié)商解決。一些常用于對(duì)產(chǎn)品尺寸進(jìn)行測(cè)量的裝置，例如坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（CMMs），通常都具有精確的空氣軸承（一種消除摩擦的軸承），并且存放于溫度可控的環(huán)境中，這些都是可以保證質(zhì)量的。經(jīng)驗(yàn)表明，如果需要保持測(cè)量精度，那么這些測(cè)量細(xì)節(jié)就必須要注意到?？紤]到并非所有的產(chǎn)品都是嚴(yán)格的固定安裝以及配備了精密的測(cè)量機(jī)械裝置，因此對(duì)于這類產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)量通常都存在一些問(wèn)題。數(shù)控的指令就是讓工人們根據(jù)零件的質(zhì)地、材料、機(jī)床、加工要求等等來(lái)進(jìn)行編程，所謂編程，就是編寫(xiě)加工指令的過(guò)程，就是把加工零件的工藝過(guò)程、工參數(shù)、運(yùn)動(dòng)要求用數(shù)字指令形式記錄在介質(zhì)上仔細(xì)訂正無(wú)誤后，并輸入數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)程序指令向伺服裝置和其它功能部件發(fā)出運(yùn)動(dòng)或終斷信息來(lái)控制機(jī)床的各種運(yùn)動(dòng)。當(dāng)零件的加工程序結(jié)束時(shí)，機(jī)床便會(huì)自動(dòng)停止。一種數(shù)控機(jī)床在其數(shù)控系統(tǒng)中若沒(méi)有輸入程序指令，數(shù)控機(jī)床不能工作，這也是其中的零件發(fā)揮著的作用。在生產(chǎn)時(shí)，選擇正確的生產(chǎn)廠家也是極其重要的，有些廠家會(huì)選擇不偷工減料的良心廠家去加工，但有些卻為了自己的利益，把別人的安全置身事外。生產(chǎn)廠家一般選擇同一廠商的產(chǎn)品，至少應(yīng)選購(gòu)?fù)粡S商的控制系統(tǒng)，這給維修工作帶來(lái)極大的便利。而教學(xué)單位的角度來(lái)講，由于需要學(xué)生見(jiàn)多識(shí)廣，選用不同的系統(tǒng)，配備各種仿真軟件是明智的選擇。

4 數(shù)控的相關(guān)內(nèi)容

數(shù)控技術(shù)以及裝備近年來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)較好，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床在制造業(yè)中的作用，需要大量的數(shù)控機(jī)床編程和加工人才，尤其是對(duì)復(fù)雜零件的編程及加工，此方面的人才依舊缺少，所以在此方面我們需要更加努力的做出更多貢獻(xiàn)，進(jìn)行更深層次的探索。

5 傳統(tǒng)機(jī)械加工和數(shù)控加工之間的區(qū)別

以往的傳統(tǒng)的加工方式，一般是手工操作的普通機(jī)床，加工時(shí)用手搖動(dòng)機(jī)械刀具切削金屬，靠眼睛用卡尺等工具測(cè)量產(chǎn)品的精度的。伴隨著近幾年來(lái)，科技水平不斷地發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)已經(jīng)步入了數(shù)字化的時(shí)代。數(shù)控機(jī)床可以按照技術(shù)人員事先編好的程序自動(dòng)對(duì)任何產(chǎn)品和零部件直接進(jìn)行加工了，這樣省了很多的人力物力財(cái)力。也就是人們經(jīng)常說(shuō)的“數(shù)控加工”。數(shù)控加工廣泛應(yīng)用在所有機(jī)械加工領(lǐng)域，更是模具加工的發(fā)展趨勢(shì)和重要和必要的技術(shù)手段。數(shù)控車床與普通車床一樣，主要用于加工軸類或盤(pán)類回轉(zhuǎn)體零件，例如圓柱形的、螺旋形的、弧形的等等。與普通車床比，數(shù)控車床的加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定、效率高、適應(yīng)性強(qiáng)、操作勞動(dòng)強(qiáng)度低，各個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)都凸顯出來(lái)了，數(shù)控車床尤其適合加工形狀復(fù)雜的軸類或盤(pán)類零件。在生產(chǎn)各個(gè)部分零件的時(shí)候都會(huì)有對(duì)應(yīng)的流程圖、分析圖等，這個(gè)從零件圖到成品圖的的全部過(guò)程中都是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格控制。因此，數(shù)控機(jī)床特別適用于加工小批量且形狀復(fù)雜要求精度高的零件。

6 結(jié)語(yǔ)

伴隨著科技的發(fā)展，新型的機(jī)器設(shè)備越來(lái)越多，需要找到一些能夠測(cè)量零件耐力程度的方式方法，所以在機(jī)器相關(guān)零件的制造方面，一定要做到精益求精，切不可將就或者是粗心大意。