淺談數(shù)控機床機械加工技術(shù)的應用特點分析

摘要：社會技術(shù)的快速發(fā)展提高了生產(chǎn)技術(shù)的水平，人們目前對于機械化生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量和效率有著更高的要求，在生產(chǎn)單件產(chǎn)品和小批量零件的過程中，不適合利用機械自動機床的生產(chǎn)線方式進行生產(chǎn)。因此，目前大多數(shù)企業(yè)針對不同的機械零件設(shè)備，利用數(shù)控技術(shù)有針對性的經(jīng)濟性生產(chǎn)，能夠提高連接設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。數(shù)控技術(shù)結(jié)合了計算機技術(shù)、自動控制等技術(shù)手段，能夠滿足企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需求。本篇文章通過對數(shù)控機床機械加工技術(shù)的應用特點進行分析研究，并且提出意見建議，為機械制造行業(yè)的發(fā)展提供一定參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機床;機械加工技術(shù);應用特點

0 ?引言

科學技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)控機床問世，該設(shè)備直接改變了機械加工行業(yè)的生產(chǎn)方式和發(fā)展方式。在機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，利用數(shù)控機床能夠保證產(chǎn)品的柔韌性和精度，提高產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量，降低人力的勞動強度和工作量，還能夠改善人員生產(chǎn)和工作的環(huán)境。目前數(shù)控機床在機械加工行業(yè)得到了廣泛的應用，并發(fā)揮著非常重要的作用。隨著我國科學技術(shù)水平的不斷提高，使數(shù)控機床的應用范圍得到了擴大，能夠滿足人們?nèi)粘Ｉ畹男枨?。本篇文章通過對該方面進行分析研究，對于數(shù)控機床機械加工技術(shù)的發(fā)展來講具有非常重要的意義。

1 ?數(shù)控機床實際的應用范圍及應用要求

1.1 數(shù)控機床的應用范圍

在機械制造行業(yè)當中，數(shù)控機床的應用范圍較廣，不僅能夠批量生產(chǎn)規(guī)格小的零件，還能夠進行特殊形狀結(jié)構(gòu)或形狀需要進行更改的產(chǎn)品。另外一些價格昂貴不能夠隨意進行報廢的產(chǎn)品，也可以利用數(shù)控機床進行生產(chǎn)，這樣既能夠保證產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，也能夠降低產(chǎn)品的報廢率和成本投入。在機械制造行業(yè)當中，對于需求量大、精度高的產(chǎn)品利用現(xiàn)代化的機電一體數(shù)控機床能夠保證生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。

1.2 應用數(shù)控機床的要求

1.2.1 對操作人員的技術(shù)水平有較高的要求

對于數(shù)控機床來講，由于其本身包含計算機控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)技術(shù)等內(nèi)容，因此為了保證數(shù)控機床操作的精確度，對操作人員的操作技術(shù)水平有著較高的要求。并且數(shù)控機床根據(jù)設(shè)定好的程序進行零件的制作和加工，程序的編制一般由人工或計算機進行編制，程序的編制情況會直接影響到數(shù)控機床的應用情況。也正因如此，數(shù)控機床的操作人員除了需要掌握數(shù)控機床的基本操作之外，還需要了解數(shù)控機床的程序編制工作原理等內(nèi)容。

對于數(shù)控機床來講，通過進行定期高效的維護工作，能夠提高數(shù)控機床的質(zhì)量，保證書控機床的生產(chǎn)效率，這對于操作人員的數(shù)控理論知識的維修技術(shù)有著較高的要求。需要對維修人員進行專門的培訓才能保障維修人員具備數(shù)控機床維修的能力，才能有效地解決數(shù)控機床運行過程中存在的問題。

另外需要注意的是，對于數(shù)控機床的使用來講，不僅要對操作人員和維修人員進行培訓，數(shù)控機床生產(chǎn)過程中涉及到的所有人員都需要進行專業(yè)知識的培訓和普及，這樣才能夠保證生產(chǎn)過程的順利進行，發(fā)揮出數(shù)控機床的作用。

1.2.2 對夾具和刀具有較高要求

對于數(shù)控機床的夾具來講，在進行單件和小批量零件的生產(chǎn)過程中，一般使用通用夾具進行生產(chǎn)，而大量零件的生產(chǎn)，為了提高工作效率，需要利用專業(yè)夾具或組合夾具進行生產(chǎn)。需要對夾具的位置進行準確的定位，夾具的夾緊程度要適中。

對于數(shù)控機床的刀具來講，需要刀具具有較高的精度、壽命長，在應用的過程中不會產(chǎn)生較大的變化，能夠進行計外預調(diào)，在生產(chǎn)過程中能夠根據(jù)實際的需求進行快速的換刀，刀柄應當滿足標準的要求，刀具應當能夠?qū)η行嫉恼蹟?、卷曲和排出進行有效合理的控制，刀具還應當有較好的冷卻性能。

2 ?數(shù)控機床加工的特點

2.1 具有較強的柔性

數(shù)控機床的柔性也被稱作適應性，是指數(shù)控機床在生產(chǎn)的過程中，能夠根據(jù)生產(chǎn)對象的變化而產(chǎn)生變化。數(shù)控機床在進行生產(chǎn)和加工的過程當中，只需要重新進行程序的編制，就能夠?qū)崿F(xiàn)新零件的加工，不需要對數(shù)控機床的硬件進行改造和更換，也正是由于數(shù)控機床的這一特點，數(shù)控機床能夠滿足復雜零構(gòu)件、單件、小批量等產(chǎn)品的生產(chǎn)需求，同時這一特點也使得數(shù)控機床在機械制造行業(yè)中得到了廣泛的應用。

2.2 產(chǎn)品精度高，質(zhì)量高

在一般情況下數(shù)控機床生產(chǎn)過程不需要人為進行干預，數(shù)控機床能夠嚴格按照程序指令進行生產(chǎn)和操作，能夠消除人為干預所產(chǎn)生的誤差，保證了產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。在數(shù)控機床生產(chǎn)制造的過程中，為了保證生產(chǎn)產(chǎn)品的精度和剛度，采取了一定的措施，如：目前數(shù)控機床移動量在0.01-0.000001mm之間，在生產(chǎn)時數(shù)控裝置能夠為生產(chǎn)過程中存在的誤差進行補償，以此來保證生產(chǎn)的質(zhì)量。由于數(shù)控裝置的應用，使得數(shù)控機床的加工精度和定位精度都得到了有效的提高，保證了零件生產(chǎn)的精度和一致性。

2.3 數(shù)控機床生產(chǎn)效率高

對于零部件的加工工作來講，生產(chǎn)的時間包括機動時間和輔助時間，由于數(shù)控機床本身的優(yōu)勢，因此在機械設(shè)備生產(chǎn)的過程中每一環(huán)節(jié)都可以有效地控制切削用量，通過提高切削的效率能夠節(jié)省大量的機動時間，并且通過內(nèi)部進行刀具的自動更換，也縮短了輔助時間，提高了整體的生產(chǎn)效率。

另外對于數(shù)控機床來講，在實際的生產(chǎn)過程中零件生產(chǎn)的改變不需要對機床進行重新的調(diào)整，節(jié)省了大量的設(shè)備安裝時間。并且每一環(huán)節(jié)的生產(chǎn)都會對生產(chǎn)質(zhì)量進行嚴格的檢查，節(jié)省了大量的零件檢查時間。同時一臺機床還能夠進行多道工序的同時加工。

2.4 能夠進行復雜的運動

對于一般的普通零件生產(chǎn)機床來講，很少有機床能夠?qū)崿F(xiàn)三次以上的曲線和曲面的運動，這就使得普通零件生產(chǎn)機床無法滿足一些復雜設(shè)備構(gòu)件的生產(chǎn)。例如螺旋槳葉片、汽輪機葉片等。而數(shù)控機床在生產(chǎn)的過程中可以在任意曲面上、任意軌跡上進行運動，能夠滿足各種復雜設(shè)備和零部件的加工需求。

2.5 經(jīng)濟效益高

數(shù)控機床本身造價較高，但在小批量單件產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，利用數(shù)控機床能夠提高整體的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，節(jié)省了大量的生產(chǎn)時間，能夠有效地降低成本的投入，獲得更高的經(jīng)濟效益。數(shù)控機床在加工一般的零部件時，不需要制作專業(yè)的夾具，能夠節(jié)省大量的裝備費用。數(shù)控機床的產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量高、精度穩(wěn)定能夠降低廢品率。另外一臺數(shù)控機床能夠進行多種零部件的生產(chǎn)，能夠有效地降低成本的投入，為企業(yè)獲得更高的利益。

2.6 有利于現(xiàn)代化生產(chǎn)管理的發(fā)展

數(shù)控機床本身利用計算機程序編碼來進行自動化的零件生產(chǎn)，數(shù)字信息、標準代碼處理等技術(shù)的應用，促進了數(shù)控機床現(xiàn)代化的發(fā)展。另外計算機控制、計算機輔助設(shè)計等技術(shù)的使用也為數(shù)控機床一體化發(fā)展和管理奠定了良好的基礎(chǔ)。

3 ?數(shù)控機床未來的發(fā)展方向

3.1 高速化發(fā)展

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，科學技術(shù)的不斷進步，各行各業(yè)的發(fā)展水平和發(fā)展速度都有所提高，新型材料新型技術(shù)的應用和快速發(fā)展對于數(shù)控機床的高速化發(fā)展有著更高的要求。

3.2 高精度化發(fā)展

對于目前的數(shù)控機床來講，在實際的生產(chǎn)過程中能夠獲得較高的精確度和質(zhì)量，但靜態(tài)的幾何精度已經(jīng)無法滿足設(shè)備和零部件生產(chǎn)的需求，人們越來越重視數(shù)控機床的運動精度、熱變形等方面的內(nèi)容。這對于數(shù)控機床的精度又提出了更高的要求。

3.3 功能復合化發(fā)展

所謂的復合機床是指在一臺機床上盡可能完成多種類型的機械設(shè)備和零件的加工。復合型設(shè)備分工藝復合型設(shè)備和工序復合型設(shè)備。通過利用復合型設(shè)備進行機械零部件的加工能夠避免設(shè)備更換的時間浪費，降低生產(chǎn)誤差，保證零件加工的質(zhì)量和效率。

目前數(shù)控機床的復合化加工過程朝著模塊化、多軸化的方向不斷發(fā)展，如德國的公司最新研發(fā)了模塊化的數(shù)控機床加工中心，在該加工中心能夠進行機械設(shè)備的多種工序處理，能夠滿足零件加工的全部需求。目前隨著企業(yè)的不斷發(fā)展和進步，企業(yè)在生產(chǎn)零部件時越來越喜愛使用復合化的數(shù)控機械設(shè)備，一方面是能夠保證零部件的生產(chǎn)質(zhì)量，另一方面能夠有效地降低零部件生產(chǎn)的成本投入，為企業(yè)獲得更高的經(jīng)濟效益。

3.4 控制智能化發(fā)展

人工智能技術(shù)水平的不斷提高，為數(shù)控機床制造行業(yè)提供了技術(shù)支持，通過利用人工智能技術(shù)，能夠滿足企業(yè)生產(chǎn)制造柔性化自動化的需求，并且目前的數(shù)控機床正朝著智能化方向不斷的發(fā)展。

在加工的過程中，通過利用人工智能技術(shù)能夠?qū)庸さ母黜梾?shù)進行實時監(jiān)測，以此來判斷機床的加工狀態(tài)。同時通過人工智能技術(shù)對于專家的操作經(jīng)驗及零件加工的規(guī)律進行總結(jié)分析，能夠優(yōu)化數(shù)控機床加工的各項參數(shù)，提高加工的質(zhì)量和效率。利用現(xiàn)代智能方法，根據(jù)已發(fā)生故障的信息對其進行分析處理能夠了解目前設(shè)備存在的問題，并及時的定位解決。通過利用故障仿真技術(shù)，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障問題，能夠?qū)收蠁栴}的發(fā)生情況進行回放，尋找故障發(fā)生的原因，避免故障再次發(fā)生。

3.5 體系開放化發(fā)展

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，對于目前的數(shù)控機床來講，在發(fā)展時僅需要進行重新的設(shè)計和調(diào)整，系統(tǒng)就可以重新再進行利用，系統(tǒng)的整體性和可靠性在不斷地提高，使用壽命也在不斷地延長，而且隨著體系開放化的不斷發(fā)展，設(shè)備的建造成本投入不斷降低，能夠為企業(yè)的發(fā)展獲得更高的經(jīng)濟利益。

綜上所述，隨著我國社會經(jīng)濟和科學技術(shù)水平的不斷提高，數(shù)控機床的類型也越來越多，并且朝著高精度、綠色、智能化、現(xiàn)代化的方向不斷發(fā)展。我國是世界制造的大國，有大量的勞動力和資源，但我國技術(shù)水平和國外發(fā)達國家還存在一定的差距。因此在未來數(shù)控技術(shù)發(fā)展的過程中，我們要充分利用現(xiàn)有的資源和勞動力，不斷提高技術(shù)的水平，實現(xiàn)生產(chǎn)水平的提高，促進我國機械制造行業(yè)健康穩(wěn)定的發(fā)展。

參考文獻：

[1]蔣金虎.數(shù)控機床機械加工效率的提升途徑研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018，15：42.

[2]陳文利，王穎.數(shù)控機床切削控制能力對機械加工精準度的影響與建議[J].科技創(chuàng)新導報，2018，1510：98，100.

[3]李曉娜.傳統(tǒng)機械加工機床機電一體化改造探析[J].中國設(shè)備工程，2018，17：46-47.

[4]李龍.解析數(shù)控機床切削控制能力在機械加工精確度上的影響作用[J].內(nèi)燃機與配件，2018，18;82-83.

[5]陸茜.數(shù)控機床切削控制能力對機械加工精確度的影響[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2018，11：204，206.

[6]徐志豪.數(shù)控技術(shù)在機械加工技術(shù)中的應用研究[J].內(nèi)燃機與配件，2018，23：72-73.

[7]陸茜.數(shù)控機床切削控制能力對機械加工精確度的影響[J].科技創(chuàng)新導報，2018，1526：100，102.

[8]柯茂培.數(shù)控技術(shù)在機械加工中的應用研究[J].中國金屬通報，2018，10：206，208.

[9]孫楠，陳迪蕾，原軍令，崔二娟.數(shù)控機床機械加工效率的改進方法[J].設(shè)備管理與維修，2019，08：32-34.

[10]袁碩.數(shù)控機床切削控制對機械加工精度的影響[J].河南科技，2019，31：59-61.

作者簡介：田春會（1985-），男，安徽利辛人，本科，講師，研究方向為機械加工技術(shù)及相關(guān)課程教學教研。