李建華
摘要:科技迅猛發(fā)展的過程中,DT時代悄然來臨,傳統(tǒng)的機(jī)械加工技術(shù)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楦酉冗M(jìn)的數(shù)控加工技術(shù)工藝,不僅加工工具不斷優(yōu)化與更新,所應(yīng)用的加工技術(shù)也呈現(xiàn)出了數(shù)字化的發(fā)展趨勢,可實現(xiàn)加工過程的精準(zhǔn)化、便捷化與高效化。為明確數(shù)控加工的優(yōu)勢,更好地加以利用,文章通過數(shù)控加工及傳統(tǒng)機(jī)加工兩種加工方式的分析入手,進(jìn)一步探討了二者在加工工具、加工方式以及切削用量、熱變形及柔性度等其他因素方面的差異。
關(guān)鍵詞:數(shù)控加工;傳統(tǒng)機(jī)加工;工藝比較
數(shù)控加工是基于傳統(tǒng)機(jī)加工而逐步誕生的工藝加工技術(shù),可用于精度要求高、多品種的加工任務(wù)當(dāng)中,可有效提升工藝加工的效率,強(qiáng)化工藝制作的精準(zhǔn)性,且可節(jié)約人力及物力資源損耗量,可實現(xiàn)加工過程的自動化,應(yīng)用價值十分顯著,在生產(chǎn)加工領(lǐng)域均有十分廣闊的發(fā)展前景。為此,對數(shù)控加工與傳統(tǒng)機(jī)加工展開比較利于明確并最大化發(fā)揮此工藝的價值。
1.數(shù)控加工與傳統(tǒng)機(jī)加工的工藝分析
1.1傳統(tǒng)機(jī)加工工藝
傳統(tǒng)機(jī)加工是基于人們的加工經(jīng)驗,通過創(chuàng)新及優(yōu)化與技術(shù)傳承而誕生的加工工藝。通常此種加工工藝應(yīng)用時是以自然資源作為主要材料,應(yīng)用工程技術(shù)進(jìn)行加工,且需進(jìn)行機(jī)械測量或利用套用固定的模式。機(jī)械領(lǐng)域中傳統(tǒng)機(jī)加工工藝應(yīng)用效果的優(yōu)劣取決加工者的經(jīng)驗,但不同加工人員所應(yīng)用的加工方式并不一致,并且加工經(jīng)驗也有所區(qū)別,因而傳統(tǒng)機(jī)加工質(zhì)量難以保持一致。
1.2數(shù)控加工工藝
此技術(shù)是以傳統(tǒng)加工技術(shù)為基礎(chǔ)而誕生的,其工藝復(fù)雜性更高,除了涵蓋傳統(tǒng)加工工藝之外,還需應(yīng)用計算機(jī)數(shù)控或輔助制造等多種先進(jìn)的技術(shù)手段,且需要編輯或控制系統(tǒng)等應(yīng)用程序的支持,針對加工件的質(zhì)量及精度要求也更為嚴(yán)苛,因而利用數(shù)控加工技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量更高、效率更快,可用于高精度及結(jié)構(gòu)復(fù)雜性產(chǎn)品的加工。
2.數(shù)控加工與傳統(tǒng)機(jī)加工工藝的比較分析
2.1加工工具的差異
加工工具的差異是數(shù)控加工及傳統(tǒng)機(jī)加工的主要區(qū)別。相對而言,數(shù)控加工工藝更加精細(xì),因而所需應(yīng)用的加工工具精細(xì)化程度也更高。
2.1.1生產(chǎn)刀具
相較于對刀具無較高要求的傳統(tǒng)機(jī)加工而言,數(shù)控加工利用了速度切削原理,因而需要嚴(yán)格選擇切削刀具,以確保刀具與高速加工過程中具有溫度適應(yīng)性且可減少刀具磨損,以提升切削加工的質(zhì)量及效率,減少切削變形問題,進(jìn)一步提升產(chǎn)品加工的精細(xì)度,節(jié)約加工時間,降低加工成本。通常應(yīng)選擇抗熱性強(qiáng)、質(zhì)量優(yōu)異的刀具。此外,數(shù)控加工中還可應(yīng)用干切削方式進(jìn)行加工,此種加工模式下不必使用過多切削液,因而需要應(yīng)用抗熱性相對較高的刀具進(jìn)行加工。
2.1.2加工夾具
傳統(tǒng)機(jī)加工時,需要反復(fù)進(jìn)行加工夾具的固定與更換,而數(shù)控加工工藝因加工精度要求相對較高,且可通過計算機(jī)編程控制方式進(jìn)行夾具控制,因而夾具固定后無需拆卸與更換,可有效降低加工誤差。數(shù)控加工時,需要確定機(jī)床坐標(biāo),明確夾具坐標(biāo)的具體方向,需要依托于計算機(jī)而進(jìn)行精度控制,同時,應(yīng)以工作臺的基準(zhǔn)孔(槽)為基準(zhǔn)進(jìn)行夾具位置的確定,從而可實現(xiàn)零件及機(jī)床坐標(biāo)系之間尺寸關(guān)系的有效協(xié)調(diào)。
2.2加工方式的區(qū)別
傳統(tǒng)機(jī)加工模式下,主要是利用修整法、空刀法或是填充法進(jìn)行加工,而數(shù)控加工工藝模式下,傳統(tǒng)的修整法已升級為數(shù)控修整法,并且誕生了圓弧修整法等多種先進(jìn)的加工技術(shù),不僅可降低能源損耗,也可節(jié)約資源,相較于傳統(tǒng)機(jī)加工方式而言,發(fā)展前景更為廣闊。數(shù)控加工模式下的干切削加工法具有良好的環(huán)保性特點,符合當(dāng)前社會的節(jié)能環(huán)保要求。然而目前干切削技術(shù)尚未發(fā)展成熟,需要對其中的溫度要求等相應(yīng)技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步研究與突破,方能實現(xiàn)在機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。數(shù)控加工方式不僅加工效率更高,并且精準(zhǔn)性良好,應(yīng)用優(yōu)勢相當(dāng)顯著。同時,傳統(tǒng)機(jī)加工工藝涉及多個工序環(huán)節(jié),需先粗磨、再經(jīng)過半粗磨,而后再進(jìn)行精磨。相較而言,數(shù)控加工工藝可簡化加工工藝,且可實現(xiàn)加工過程的自動化,不僅人力及物力資源應(yīng)用量較少,且加工速度更快。
2.3其他細(xì)節(jié)因素的比較
數(shù)控加工過程中,需要注重于細(xì)節(jié)的把控,才可實現(xiàn)加工精度的有效提升。因而在切削用量、熱變形以及柔性度等方面,數(shù)控加工也與傳統(tǒng)機(jī)加工工藝有顯著不同。
2.3.1切削用量
傳統(tǒng)機(jī)加工模式下,切削用量相對較高,因而切削效率較慢,并且會產(chǎn)生一定的材料浪費。而數(shù)控加工工藝應(yīng)用時,對精度要求較高,且可通過計算機(jī)編程進(jìn)行切削刀具的運動軌跡控制,對控制切削力度以及切削方式的控制也更為精準(zhǔn),可提升切削用量的精確度,不僅有利于切削效率的提升,也可避免切削過程中產(chǎn)生材料浪費。
2.3.2熱變形
傳統(tǒng)機(jī)加工模式下,切削過程中若是速度過快會導(dǎo)致溫度升高,為避免熱變形問題出現(xiàn),通常是在溫度較高時停止切削,待溫度下降到一定程度后再繼續(xù)切削。然而數(shù)控加工工藝應(yīng)用時,因其切削速度更快,因而所產(chǎn)生的熱量更大,若采用傳統(tǒng)機(jī)加工模式的熱變形控制方式,所需的切削中斷時間會較長,這會導(dǎo)致切削效率的大幅降低,為此,數(shù)控加工時可利用計算機(jī)分析熱量變化規(guī)律,從而精準(zhǔn)確定熱量變化控制點,在了解熱量規(guī)律的基礎(chǔ)之上可降低工藝間歇時間。目前此技術(shù)尚未完全成熟,是數(shù)控加工中一項需要重點突破的技術(shù)問題。
2.3.3柔性度
傳統(tǒng)機(jī)加工模式下難以平衡加工效率與柔性度的關(guān)系,通常是柔性度高時工作效率低下,而提升了工作效率,柔性度便會有所降低。數(shù)控加工工藝應(yīng)用后,可實現(xiàn)加工效率及柔性度的同步提升,可通過程序參數(shù)調(diào)整實現(xiàn)對加工過程中柔性度問題的良好解決,可在保證加工效率的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升柔性度。
結(jié)語:信息時代背景下,得益于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)控加工技術(shù)不斷應(yīng)用與發(fā)展,既可提升生產(chǎn)加工的精準(zhǔn)度,也可加快加工效率,并且數(shù)控加工過程更加節(jié)能與環(huán)保,未來,此項技術(shù)必將進(jìn)一步優(yōu)化,因而在各個領(lǐng)域當(dāng)中數(shù)控加工技術(shù)將會展現(xiàn)出更高的應(yīng)用價值。
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