現(xiàn)代數(shù)控加工工藝與裝備

任婷 魏代全

摘 要：隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程不斷加速，數(shù)控加工行業(yè)整體保持迅猛的發(fā)展態(tài)勢(shì)，為其他諸多行業(yè)提供了高質(zhì)量的機(jī)械零件。近幾年來，隨著數(shù)控加工工藝和相關(guān)儀器設(shè)備的更新迭代，數(shù)控加工整體趨于自動(dòng)化、智能化以及規(guī)范化發(fā)展，數(shù)控加工的機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存。在這一背景下，現(xiàn)代數(shù)控加工行業(yè)必須將工藝的改良和設(shè)備的創(chuàng)新視作一項(xiàng)長(zhǎng)期任務(wù)，與時(shí)俱進(jìn)，提升數(shù)控加工的質(zhì)量水平，為我國(guó)制造業(yè)發(fā)展保駕護(hù)航?；诖耍疚膶⒓嘘U述現(xiàn)代數(shù)控加工工藝與相關(guān)裝備，希望對(duì)行業(yè)發(fā)展有所參考。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代化;數(shù)控加工;工藝;裝備

引言：加工工藝和儀器設(shè)備均是影響數(shù)控加工的關(guān)鍵要素。在機(jī)械零件的數(shù)控生產(chǎn)和工藝過程中，其流程主要包括機(jī)械加工、裝配、噴涂以及包裝等，任何一項(xiàng)工序都涉及到配套的工藝和裝備，不允許出現(xiàn)絲毫疏漏。因此，現(xiàn)代數(shù)控加工企業(yè)必須樹立質(zhì)量意識(shí)和責(zé)任意識(shí)，對(duì)數(shù)控加工機(jī)械零件的形狀、尺寸、性質(zhì)以及相對(duì)位置等細(xì)節(jié)進(jìn)行控制，規(guī)范工藝流程，保證機(jī)械零件的性能，從而使得企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)一席之地。

1現(xiàn)代數(shù)控加工工藝

1.1概念介紹

隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)控加工工藝已經(jīng)改良和完善，最終形成了目前人們所熟知的現(xiàn)代數(shù)控加工工藝。具體來說，現(xiàn)代數(shù)控加工工藝主要是指在設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)零件圖樣及工藝要求條件的基礎(chǔ)上編寫零件數(shù)控加工程序，并于數(shù)控機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)中輸入相關(guān)程序，從而有效操控?cái)?shù)控機(jī)床刀具工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)、完成零件加工作業(yè)的工藝形式，這一工藝模式大幅度提升了零件加工的精度和質(zhì)量，因此在現(xiàn)代數(shù)控加工領(lǐng)域中應(yīng)用較為廣泛。

1.2工藝要求

在數(shù)控加工工藝的應(yīng)用過程中，負(fù)責(zé)人員首先要對(duì)圖紙技術(shù)要求形成全面認(rèn)知，對(duì)零件材料、允許的公差、精度要求以及加工性能等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行合理控制。其次，數(shù)控加工技術(shù)人員需要根據(jù)具體的零件圖紙和技術(shù)要求展開工藝分析工作，從而明確結(jié)構(gòu)工藝和具體的數(shù)控加工步驟。除此以外，對(duì)于不同類型的機(jī)械設(shè)備零件，數(shù)控加工人員需要分別制定數(shù)控加工工藝路線，從而在加工過程中有效控制刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡、機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量、切削用量等，確保各加工流程銜接有序，細(xì)節(jié)控制有條不紊。最后，在零件的編程環(huán)節(jié)，相關(guān)技術(shù)人員同樣需要借助工藝分析來明確數(shù)控編程程序，在數(shù)控機(jī)床數(shù)控裝置中輸入程序，輸出程序并正式完成零件加工作業(yè)。

1.3工藝路線

工藝路線是現(xiàn)代數(shù)控加工工藝中極其關(guān)鍵的內(nèi)容，若不能有效調(diào)控工藝路線，則加工過程中可能會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題和故障隱患。具體來說，現(xiàn)代數(shù)控加工工藝路線需要注意如下問題。

首先，在明確加工工藝路線的前提下合理選擇數(shù)控機(jī)床，數(shù)控機(jī)床的選擇對(duì)于后續(xù)的零件加工具有直觀影響，因此人員必須綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、效率以及其他諸多因素，選擇性能良好、可以有效滿足加工要求的數(shù)控機(jī)床。其次，關(guān)于數(shù)控加工方法的選擇，方法選擇的影響要素?zé)o非是數(shù)控加工精度和表面粗糙度等客觀因素，以及經(jīng)濟(jì)性和生產(chǎn)規(guī)模等主觀要素，因此需要相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行縱向?qū)Ρ?，選擇最切實(shí)可行的數(shù)控加工方法。再次，在選擇現(xiàn)代化數(shù)控加工工序時(shí)，在遵循數(shù)控加工工序整體規(guī)則設(shè)定的基礎(chǔ)上，要選擇符合零件毛坯及結(jié)構(gòu)生產(chǎn)要求的加工工序。最后，人員應(yīng)保證常規(guī)加工和數(shù)控加工工序的銜接性?？陀^來說，我國(guó)當(dāng)前階段數(shù)控加工工藝已經(jīng)整體實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化，但是離完全的自動(dòng)化還有一段距離，這要求數(shù)控加工人員必須注重工序銜接問題，否則可能會(huì)導(dǎo)致常規(guī)工序和數(shù)控工序出現(xiàn)問題，導(dǎo)致加工流程中斷。為此，相關(guān)企業(yè)有必要加大對(duì)數(shù)控加工人員的培訓(xùn)，確保其對(duì)各道工序了如指掌。針對(duì)可能的異常問題展開有效的調(diào)控。

2現(xiàn)代數(shù)控加工裝備

一般情況下，現(xiàn)代數(shù)控加工裝備主要代指數(shù)控機(jī)床，即在數(shù)字化技術(shù)控制下運(yùn)作的機(jī)床。在大量的生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)用中，數(shù)控機(jī)床展現(xiàn)出了加工穩(wěn)定性強(qiáng)、精度高、操作便捷等特征，主要被應(yīng)用于大批量機(jī)械零件的生產(chǎn)線。作為極具代表性的數(shù)控加工裝備，數(shù)控機(jī)床雖然運(yùn)行原理簡(jiǎn)單，但是結(jié)構(gòu)配置卻相對(duì)較為復(fù)雜，包括加工程序載體、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)床主體及輔助裝置等，其具體結(jié)構(gòu)分析如下：

2.1加工程序載體

在現(xiàn)代化數(shù)控加工裝備中，加工程序載體的主要優(yōu)勢(shì)是解放了勞動(dòng)力，人員只需要通過編寫程序即可操控機(jī)床生產(chǎn)運(yùn)作，數(shù)控加工工藝也主要是在這一部分發(fā)揮作用，是數(shù)控加工自動(dòng)化發(fā)展的核心區(qū)域。因此，在以推動(dòng)自動(dòng)化水平為目標(biāo)的數(shù)控機(jī)床改良工作中，必須著重強(qiáng)調(diào)加工程序載體的重要性，以此為切入點(diǎn)提升數(shù)控加工水準(zhǔn)。

2.2數(shù)控裝置

數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心。結(jié)合我國(guó)當(dāng)前數(shù)控加工實(shí)況來看，CNC形式的數(shù)控裝置在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用最為廣泛，其主要借助多個(gè)微處理器來發(fā)揮數(shù)控功能。具體來說，數(shù)控裝置作用發(fā)揮主要包括信號(hào)輸入、處理以及輸出加工三個(gè)流程，相關(guān)負(fù)責(zé)人員首先要對(duì)所需加工零件的參數(shù)進(jìn)行分析，而后在數(shù)控裝置中輸入零件編程信號(hào)，數(shù)控裝置便會(huì)自動(dòng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理并執(zhí)行驅(qū)動(dòng)信號(hào)，展開零件加工作業(yè)。

2.3伺服與測(cè)量反饋系統(tǒng)

同樣作為數(shù)控機(jī)床的重要構(gòu)成，伺服與測(cè)量反饋系統(tǒng)的核心作用是對(duì)主軸和數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給展開伺服控制。在當(dāng)前裝備結(jié)構(gòu)中，該系統(tǒng)主要由驅(qū)動(dòng)裝置和執(zhí)行結(jié)構(gòu)的兩部分構(gòu)成。其中，前者直接受數(shù)控裝置控制驅(qū)動(dòng)，而后者則主要負(fù)責(zé)接收來自數(shù)控裝置輸出的信號(hào)，在驅(qū)動(dòng)下執(zhí)行零件加工任務(wù)。

2.4機(jī)床主體

機(jī)床主體結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，其不僅包括機(jī)床床身、底座、立柱、橫梁、滑座工作臺(tái)等基本結(jié)構(gòu)，同時(shí)還涵蓋了包括主軸箱、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、刀架以及自動(dòng)換刀的裝置等機(jī)械部分。其中，任何一項(xiàng)基礎(chǔ)構(gòu)成對(duì)材料的要求都具有特殊性。因此，在數(shù)控機(jī)床設(shè)備設(shè)計(jì)和構(gòu)造階段，相關(guān)設(shè)計(jì)人員必須從強(qiáng)度、韌性以及抗沖擊能力等多角度考慮制作材料的具體要求，確保機(jī)床主體結(jié)構(gòu)具備良好的協(xié)調(diào)配合能力。

2.5輔助裝置

輔助裝置是數(shù)控機(jī)床設(shè)立完成零件加工任務(wù)所不可或缺的一部分，其主要是為其他機(jī)床裝置部分提供輔助和配合作用，以推動(dòng)數(shù)控加工進(jìn)程。通常來說，完整的數(shù)控機(jī)床輔助裝置應(yīng)涵蓋液壓裝置、排屑裝置、照明裝置、潤(rùn)滑裝置、防護(hù)裝置等，其中每一項(xiàng)裝置作用的發(fā)揮都對(duì)整體加工作業(yè)有不同程度的影響，必須引起數(shù)控加工人員的高度重視。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)現(xiàn)代化制造水平的不斷提升，現(xiàn)代數(shù)控加工工藝和配套裝備正在不斷精進(jìn)。數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)與升級(jí)為數(shù)控加工工藝提供了更加堅(jiān)實(shí)的硬件支持，而數(shù)控加工工藝的需求是促使數(shù)控機(jī)床升級(jí)的推動(dòng)力，若想確保數(shù)控加工裝備的價(jià)值得到最大程度的發(fā)揮，需要完善的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)。相信隨著時(shí)代發(fā)展，數(shù)控加工工藝與裝備會(huì)繼續(xù)相輔相成、共同進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭偉.機(jī)械加工技術(shù)中的數(shù)控加工實(shí)踐分析[J].世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng)，2021（04）：78-79.

[2]張軍.現(xiàn)代機(jī)械加工中數(shù)控加工技術(shù)的使用分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2021（14）：89-90.

[3]鄧涌，鄭麗華.淺談數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械加工中的運(yùn)用[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2020，56（10）：157+159.

[4]楊興.數(shù)控加工在機(jī)械加工技術(shù)中的應(yīng)用[J].冶金管理，2020（11）：98+156.

作者簡(jiǎn)介：

任婷（1983-），女 ，漢族，內(nèi)蒙古烏蘭察布人，技師，大學(xué)本科，研究方向?yàn)閿?shù)控加工。

魏代全（1985-），男，漢族，山東省青島市即墨區(qū)人，中級(jí)工程師，本科，研究方向?yàn)檐壍儡囕v車體鋁型材成型。