多軸數(shù)控加工技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

陸金華

（桂林市旅游職業(yè)中等專業(yè)學(xué)校，廣西 桂林 541004）

在模具制造行業(yè)中，加強(qiáng)多軸數(shù)控加工技術(shù)的使用能有效實(shí)現(xiàn)零件裝置的一次裝夾，在減少整個(gè)施工時(shí)間和生產(chǎn)成本的同時(shí)，有效減少車間占地面積，降低設(shè)備故障發(fā)生概率，避免設(shè)備操作和管理人員發(fā)生意外。因此，加強(qiáng)多軸數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用能有效提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短制造和研發(fā)的周期，提升其整體的競(jìng)爭(zhēng)力；還能保障各項(xiàng)生產(chǎn)加工工作高效穩(wěn)定開展，有效減少各種工藝及夾具對(duì)生產(chǎn)的影響，獨(dú)立完成各種復(fù)雜工藝流程。多軸數(shù)控加工技術(shù)未來(lái)的發(fā)展和應(yīng)用將從量變到質(zhì)變的方向發(fā)展，在提高產(chǎn)品整體質(zhì)量的同時(shí)，結(jié)合相應(yīng)的價(jià)格策略，調(diào)整采購(gòu)成本，占領(lǐng)市場(chǎng)份額，有效提高產(chǎn)品的知名度，不斷提高國(guó)產(chǎn)加工制造技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)力。

1 多軸數(shù)控加工技術(shù)特點(diǎn)

傳統(tǒng)的數(shù)控加工技術(shù)由于工藝過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，生產(chǎn)鏈煩瑣，在重復(fù)裝夾、定位過(guò)程中難以保證精度，產(chǎn)品加工的時(shí)間長(zhǎng)，使產(chǎn)品整體的品質(zhì)得不到保障，在加工過(guò)程中還會(huì)出現(xiàn)延誤工時(shí)等現(xiàn)象。然而，借助多軸數(shù)控加工技術(shù)，能簡(jiǎn)化加工生產(chǎn)鏈，科學(xué)合理地使用信息技術(shù)，融合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程變得更加智能化，企業(yè)生產(chǎn)管理更加人性化，有效減少生產(chǎn)成本，降低工藝流程難度[1]。在模具制造生產(chǎn)的過(guò)程中，多軸數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用轉(zhuǎn)變了生產(chǎn)方式，提高了加工精度。在該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，只需通過(guò)一次裝夾就能夠完成較多的加工內(nèi)容，提升加工的質(zhì)量和精確度，使整個(gè)加工過(guò)程能夠更加高效穩(wěn)定地完成，有效避免加工過(guò)程中因重復(fù)裝夾或者重復(fù)定位而導(dǎo)致的精度超差現(xiàn)象。

2 多軸數(shù)控加工技術(shù)現(xiàn)狀

2.1 編程抽象，操作難度大

在新產(chǎn)品研發(fā)的過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)多軸數(shù)控加工技術(shù)的使用，能有效提升整體的產(chǎn)品加工質(zhì)量，避免重復(fù)性高的工作，具有非常重要的推廣價(jià)值。在多軸數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，其自動(dòng)化和智能化程度都很高，編程較為抽象，對(duì)編程人員的專業(yè)技術(shù)要求很高，只有經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)的人員才能操作此類設(shè)備，而針對(duì)部分專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，編程抽象、操作困難是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。比如，3 軸數(shù)控加工技術(shù)和5 軸數(shù)控加工技術(shù)這兩種不同的技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，5 軸數(shù)控加工技術(shù)的程序結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜多樣。在NC 代碼的處理過(guò)程中，采用不同的代碼3 軸數(shù)控加工技術(shù)能夠獲得同樣的加工效果，但應(yīng)用5 軸數(shù)控加工技術(shù)并不能得到同樣的加工效果。多軸數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用包含了直線運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的計(jì)算，如非線性誤差核算、旋轉(zhuǎn)角度形成檢驗(yàn)等相關(guān)工作，數(shù)據(jù)處理量大，技術(shù)抽象，增加了操作人員的操作難度[2]。應(yīng)用多軸數(shù)控加工技術(shù)時(shí)，還存在刀具半徑補(bǔ)償困難等問(wèn)題，使得刀具半徑補(bǔ)償工作失去了根本效應(yīng)，難以達(dá)到實(shí)際的工作目的，為此，在這個(gè)過(guò)程中，技術(shù)人員需要頻繁更換刀具尺寸，依賴電腦重新計(jì)算程序并再次運(yùn)行程序，以提高總體效率。

2.2 資金投入低，基礎(chǔ)建設(shè)不足

在多軸數(shù)控加工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，需要采購(gòu)先進(jìn)機(jī)床設(shè)備。在這個(gè)過(guò)程中，除了加強(qiáng)對(duì)機(jī)床的基本投入，還需要安裝相應(yīng)的系統(tǒng)軟件和后置處理器，從而達(dá)到數(shù)控加工自動(dòng)化更高的目的。比如，在購(gòu)置數(shù)控機(jī)床的過(guò)程中，3 軸數(shù)控機(jī)床與多軸數(shù)控機(jī)床的價(jià)格差較大，軸數(shù)更多的機(jī)床所需要的資金投入成本更高。為了有效滿足多軸數(shù)控加工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用需要，要進(jìn)一步加大資金投入，以借助該技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的仿真處理。但實(shí)際上，在現(xiàn)階段大部分企業(yè)發(fā)展過(guò)程中，由于多軸數(shù)控機(jī)床與配備的CAM 系統(tǒng)軟件所需要的成本投入較大，且在實(shí)際的投資過(guò)程中面臨著很大的投資風(fēng)險(xiǎn)，大部分企業(yè)都無(wú)法應(yīng)對(duì)這一風(fēng)險(xiǎn)對(duì)自身帶來(lái)的危害，在實(shí)際的資金投入活動(dòng)中不愿意冒著投資風(fēng)險(xiǎn)來(lái)購(gòu)買機(jī)床設(shè)備和相應(yīng)的軟件。因此，缺乏足夠的資金投入，導(dǎo)致多軸數(shù)控加工技術(shù)無(wú)法得不到普及應(yīng)用，在推廣的過(guò)程中有巨大阻力，也對(duì)多軸數(shù)控加工技術(shù)的研究和改進(jìn)工作帶來(lái)了一定的影響。

2.3 創(chuàng)新水平低，成本高

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，多軸數(shù)控技術(shù)在我國(guó)得到了廣泛應(yīng)用，正朝著復(fù)合、高精、多功能的方向發(fā)展，且在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中不斷優(yōu)化，向著高效率、高水準(zhǔn)的目標(biāo)全面發(fā)展。但是，我國(guó)對(duì)多軸加工技術(shù)的研究相對(duì)較晚，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在十分明顯的差距，而且在我國(guó)多軸數(shù)控加工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，還有許多關(guān)鍵的加工技術(shù)依賴進(jìn)口，如電動(dòng)機(jī)、5 軸頭、數(shù)控系統(tǒng)等。由于這些關(guān)鍵技術(shù)依賴進(jìn)口，其價(jià)格成本較高，在一定程度上增加了我國(guó)新產(chǎn)品制造的成本；我國(guó)的多軸數(shù)控加工技術(shù)創(chuàng)新水平低，也增加了新產(chǎn)品制造的成本。為了有效解決這一系列問(wèn)題，在我國(guó)企業(yè)發(fā)展過(guò)程中，要加強(qiáng)對(duì)多軸數(shù)控加工技術(shù)的研發(fā)，有效突破技術(shù)壁壘，解決多軸數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用中存在的關(guān)鍵問(wèn)題，通過(guò)提高自主創(chuàng)新水平，降低產(chǎn)品制造成本，以有效提高整體的利潤(rùn)。

3 多軸數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

3.1 提高產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力

在未來(lái)的多軸數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，為了有效提升其整體的發(fā)展質(zhì)量，加強(qiáng)技術(shù)的創(chuàng)新和優(yōu)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量,企業(yè)要全面加強(qiáng)多軸數(shù)控加工技術(shù)的研發(fā)和改進(jìn)工作，不斷推出新產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)量變到質(zhì)變的有效轉(zhuǎn)換。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于生活品質(zhì)有了更高的要求，因此要不斷提高多軸數(shù)控加工技術(shù)整體的加工質(zhì)量，有效降低相關(guān)技術(shù)使用成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，在技術(shù)改進(jìn)優(yōu)化的過(guò)程中，要加強(qiáng)對(duì)研發(fā)改進(jìn)的必要性和重要價(jià)值的分析研究。在多軸數(shù)控加工技術(shù)研發(fā)改進(jìn)的過(guò)程中，要不斷完善技術(shù)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)設(shè)計(jì)方案改進(jìn)，提升其整體的施工品質(zhì)；還要充分考慮其售后服務(wù)機(jī)制對(duì)多軸數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用帶來(lái)的影響，從而在實(shí)際發(fā)展過(guò)程中不斷完善相應(yīng)的服務(wù)機(jī)制，使得相應(yīng)的工作能夠更加高效穩(wěn)定地開展，全面提升其競(jìng)爭(zhēng)力，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位[3]。

3.2 加大資金投入，降低成本

為了加快相關(guān)企業(yè)的整體發(fā)展，過(guò)硬的技術(shù)和服務(wù)是推動(dòng)其長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，為了有效應(yīng)對(duì)激烈市場(chǎng)環(huán)境給企業(yè)發(fā)展帶來(lái)的影響，可以通過(guò)調(diào)整多軸數(shù)控加工技術(shù)采購(gòu)成本，有效擴(kuò)大多軸數(shù)控加工技術(shù)所占據(jù)的市場(chǎng)份額，占領(lǐng)市場(chǎng)。在多軸數(shù)控加工技術(shù)研發(fā)活動(dòng)開展過(guò)程中，要充分考慮該行業(yè)屬于新興、高難度的科技領(lǐng)域，資金匱乏，研究難度高，對(duì)工作人員的能力和水平有著較高要求，多軸數(shù)控加工技術(shù)大都掌握在部分資金實(shí)力十分雄厚的企業(yè)手中等影響因素。比如，對(duì)于大部分中小型企業(yè)來(lái)說(shuō)，在其實(shí)際發(fā)展過(guò)程中缺乏足夠的研發(fā)資金作為支持，在高難度研發(fā)工作中面臨資金投入之后無(wú)法取得實(shí)質(zhì)性的成果等問(wèn)題，會(huì)降低該企業(yè)研發(fā)人員的熱情和興趣，使得多軸數(shù)控加工技術(shù)的研發(fā)改進(jìn)工作難以落到實(shí)處，且限制了多軸數(shù)控加工技術(shù)的研發(fā)改進(jìn)工作。再如，我國(guó)部分企業(yè)在多軸數(shù)控加工技術(shù)的研究工作中已經(jīng)取得了較大成就，但還有少部分領(lǐng)域和零件依靠國(guó)外進(jìn)口，從而出現(xiàn)了多軸數(shù)控加工中心價(jià)格高等現(xiàn)象。因此，為了有效降低成本，在我國(guó)多軸數(shù)控加工技術(shù)未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，要加大研發(fā)資金的投入，有效打破國(guó)外技術(shù)壁壘，通過(guò)加強(qiáng)對(duì)多軸數(shù)控加工技術(shù)核心技術(shù)的研究，綜合改進(jìn)其實(shí)際發(fā)展中存在的問(wèn)題，以達(dá)到減少多軸數(shù)控加工技術(shù)加工中心成本的目的。

3.3 加強(qiáng)政策激勵(lì)，打破壁壘

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了我國(guó)多軸數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展，且我國(guó)的多軸數(shù)控加工技術(shù)在其他各個(gè)行業(yè)中也得到了廣泛應(yīng)用，有著良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。但在多軸數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，仍舊有人抱著好奇和疑惑的態(tài)度來(lái)看待該技術(shù)，這對(duì)該技術(shù)的研究和改進(jìn)工作帶來(lái)了阻礙。與國(guó)外工業(yè)強(qiáng)國(guó)相比，我國(guó)的多軸數(shù)控加工技術(shù)還需要加強(qiáng)創(chuàng)新，加強(qiáng)政策激勵(lì)。為了有效縮小我國(guó)與國(guó)外工業(yè)強(qiáng)國(guó)之間的差距，打破技術(shù)壁壘，多軸數(shù)控加工技術(shù)在發(fā)展中要加強(qiáng)創(chuàng)新，做到與時(shí)俱進(jìn)，提升我國(guó)多軸數(shù)控加工技術(shù)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。因此，在多軸數(shù)控加工技術(shù)研究和改進(jìn)工作中，政府要充分認(rèn)識(shí)到加強(qiáng)對(duì)該技術(shù)研究和改進(jìn)的重要性，并積極出臺(tái)相關(guān)政策來(lái)鼓勵(lì)該技術(shù)的發(fā)展，有效縮小我國(guó)與其他國(guó)家之間的差距，不斷提高我國(guó)多軸數(shù)控加工技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)力[4]；通過(guò)加強(qiáng)宣傳，有效提高品牌知名度，使得國(guó)產(chǎn)技術(shù)能夠被社會(huì)大眾認(rèn)可，有效獲得人們的信賴，從而在加工過(guò)程中能夠優(yōu)先考慮使用國(guó)產(chǎn)技術(shù)，擴(kuò)大多軸數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用范圍，加強(qiáng)技術(shù)推廣。為了打破技術(shù)壁壘，要積極借鑒其他國(guó)家的工作方法，積極探索適合我國(guó)、符合我國(guó)國(guó)情的技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)多軸數(shù)控加工技術(shù)研發(fā)，有效突破其他國(guó)家對(duì)我國(guó)的技術(shù)限制[5]。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，作為一項(xiàng)新興技術(shù)，我國(guó)的多軸數(shù)控加工技術(shù)起步相對(duì)較晚，在實(shí)際的應(yīng)用中還存在許多問(wèn)題亟須解決。通過(guò)借助其他國(guó)家先進(jìn)的思想和工作經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)對(duì)多軸數(shù)控加工技術(shù)的研發(fā)和改進(jìn)，可以在提升其使用價(jià)值的同時(shí)，有效提高產(chǎn)品質(zhì)量，做好技術(shù)推廣等相關(guān)工作，不斷提升我國(guó)產(chǎn)品的知名度。除此之外，在我國(guó)多軸數(shù)控加工技術(shù)的未來(lái)發(fā)展過(guò)程中，相關(guān)人員還要加強(qiáng)自主創(chuàng)新，不斷提升整體技術(shù)實(shí)力。