多零件數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用與研究

屈寧 韓德偉 胡文秀

摘 要：目前，社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，制造業(yè)發(fā)展過程中，數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用逐漸頻繁，這一技術(shù)逐漸應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)中，在各個(gè)行發(fā)展中，數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用，提高多零件加工精確性，提升效率質(zhì)量，同時(shí)這一優(yōu)勢(shì)也是行業(yè)內(nèi)十分重視的問題?，F(xiàn)階段，數(shù)控零件加工技術(shù)優(yōu)勢(shì)在分析中，可以知道數(shù)控加工技術(shù)在多零件加工過程中的實(shí)際應(yīng)用情況，在技術(shù)應(yīng)用過程中需要一定問題。本文通過對(duì)多零件數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析，結(jié)合技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，提出具體應(yīng)用措施，探討其關(guān)鍵技術(shù)，為數(shù)控加工技術(shù)精度控制工作順利開展提供一定參考意見。

關(guān)鍵詞：多零件;數(shù)控加工;技術(shù);應(yīng)用

目前，技術(shù)改革的投入成本不斷增加，生產(chǎn)企業(yè)購(gòu)買了一定數(shù)量的大型數(shù)控加工設(shè)備，這些設(shè)備的使用功能較強(qiáng)，工作效率高，產(chǎn)生的誤差較小，可以提高企業(yè)數(shù)控加工能力，針對(duì)非標(biāo)設(shè)備制作質(zhì)量也有相應(yīng)的提高。但實(shí)際設(shè)備應(yīng)用過程中，效率并不理想，機(jī)床加工效率不高，其中主軸切削運(yùn)轉(zhuǎn)率較低，這一現(xiàn)象表明，在大部分的工作時(shí)間內(nèi)，機(jī)床并沒有完成切削工件的工作，數(shù)控機(jī)床使用過程中沒有充分發(fā)揮潛在加工能力。因此有效應(yīng)用大型數(shù)控加工設(shè)備，提高設(shè)備的實(shí)際使用量是現(xiàn)階段亟需解決的問題，數(shù)控設(shè)備水平提升需要多零件加工技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。

一、多零件加工技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

在數(shù)控加工過程中，不同品種以及大批量的生產(chǎn)模式，需要積極利用多零件加工技術(shù)，在一定程度上降低加工過程中的生產(chǎn)輔助時(shí)間，這一過程中主軸切削運(yùn)轉(zhuǎn)率有效提升，對(duì)數(shù)控設(shè)備利用率以及加工效率具有重要作用。部分零件為外形輪廓比較復(fù)雜的板料類型，需要利用套裁排料的方式，使用這一方法可以提高材料的使用有效性，減少生產(chǎn)資金成本。多零件加工也就是利用數(shù)控機(jī)床原有的加工能力和相應(yīng)的功能，完成多個(gè)相同或者是不同的工件，實(shí)現(xiàn)同時(shí)裝夾，連續(xù)完成自動(dòng)化加工。多零件加工技術(shù)現(xiàn)階段應(yīng)用比較廣泛，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用較多，主要應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域是宇航以及汽車制造行業(yè)，涵蓋轉(zhuǎn)動(dòng)工作平臺(tái)等四五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工中心等。在國(guó)內(nèi)使用過程中，主要是太鋼設(shè)備安裝公司的制造企業(yè)零件加工技術(shù)，通常情況下僅僅限制使用在同一塊毛料上，可以同時(shí)加工出多個(gè)尺寸較小的零件，在實(shí)際加工過程中，操作人員需要簡(jiǎn)單重復(fù)加工程序，嚴(yán)格意義上并沒有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化連續(xù)加工，發(fā)展多零件加工技術(shù)也是為實(shí)現(xiàn)零件套裁以及毛料尺寸較小難以裝夾的問題[1]。針對(duì)不同零件的加工，并沒有成功應(yīng)用的實(shí)踐，尤其是在大型零件的多零件加工中，在這一領(lǐng)域開展研究，掌握技術(shù)有效應(yīng)用是提升數(shù)控設(shè)備使用率的重要技術(shù)措施。

二、多零件加工技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)分析

（一）多零件的布局合理性

數(shù)控機(jī)床在實(shí)際使用過程中，操作平臺(tái)空間存在限制，多零件加工過程中需要開展連續(xù)化自動(dòng)加工，這一過程中需要將所有零件分布在機(jī)床具體操作平臺(tái)上，機(jī)床有限資源實(shí)現(xiàn)合理化應(yīng)用，不同零件加工過程中，外形尺寸等存在差異性，需要將多零件中不同的加工特點(diǎn)以及加工工藝實(shí)現(xiàn)總結(jié)，把具有相似工藝的零件組合成加工組[2]。這一布局將機(jī)床工作臺(tái)的幾何尺寸分布作為基礎(chǔ)，保證可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)加工動(dòng)作。

（二）編制具備兼容性的工藝流程

數(shù)控加工過程中滿足零件形狀以及工藝要求的分析，零件的加工內(nèi)容以及加工路線確定后，制定相應(yīng)的軟件工藝流程。多零件數(shù)控加工過程中，待加工零件工藝路線存在差異性，需要總結(jié)多零件的結(jié)構(gòu)以及形狀等，獲得相應(yīng)的加工共性點(diǎn)，依據(jù)使用的數(shù)控機(jī)床功能特點(diǎn)，保證加工指令制定的規(guī)范化。在粗加工過程中，加工標(biāo)準(zhǔn)化的工藝方案以及數(shù)控程序的確定，需要首先確定切削參數(shù)以及道具規(guī)格等，也就是確定多零件加工基本規(guī)范工藝流程，之后實(shí)現(xiàn)零部件的精度加工。在設(shè)定加工參數(shù)過程中，不斷優(yōu)化設(shè)置多零件加工切削參數(shù)，降低其中的無用切削，防止對(duì)多零件加工質(zhì)量以及設(shè)備工作效率造成影響[3]。

（三）自動(dòng)化連續(xù)運(yùn)行坐標(biāo)系設(shè)定

在零件自動(dòng)化連續(xù)加工過程中需要保證加工程序的自動(dòng)化連接，保證系統(tǒng)的有效控制可以按照設(shè)定的程序流程完成加工內(nèi)容，在多零件加工過程中，不同的加工工藝內(nèi)容坐標(biāo)系不斷變動(dòng)，極易出現(xiàn)混亂情況，出現(xiàn)無效加工的情況，在多零件加工過程中，保證不同加工坐標(biāo)程序之間的連續(xù)自動(dòng)化運(yùn)行。

三、具體應(yīng)用過程概述

（一）設(shè)定零件加工過程中的方案以及加工組

設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的扇形段結(jié)構(gòu)件，在高速加工中心機(jī)床上應(yīng)用多零件數(shù)控加工技術(shù)，其中每一臺(tái)機(jī)床上需要承擔(dān)一定數(shù)量的機(jī)構(gòu)件，工作臺(tái)使用平臺(tái)裝夾加工第一個(gè)面，另一個(gè)平臺(tái)裝夾加工第二個(gè)面，依據(jù)程序組織以及機(jī)床硬件的實(shí)際情況，例如在12個(gè)零件中，將3個(gè)零件作為一個(gè)加工組[4]。毛料厚度以及零件厚度比較相似，并且相比于其他零件，差別較大的零件需要單獨(dú)安排為一個(gè)加工組。

（二）設(shè)置連續(xù)自動(dòng)化加工措施

現(xiàn)階段，數(shù)控設(shè)備保證連續(xù)自動(dòng)加工方式主要有以下幾種，其一是子程序中的首尾串聯(lián);其二是利用主程序調(diào)整子程序，依據(jù)目前發(fā)展水平以及數(shù)控加工實(shí)際情況，使用后者加工方式，使用數(shù)控控制系統(tǒng)中的通用性能，以此有效分配和設(shè)置工件坐標(biāo)系。結(jié)合零件的實(shí)際分組情況，不同零件使用不同工件坐標(biāo)系有效固定，使用系統(tǒng)中的宏變量實(shí)現(xiàn)工件坐標(biāo)系中的自動(dòng)化設(shè)置[5]。

總結(jié)：

深入研究多零件加工技術(shù)，保證多個(gè)相同或者是不同工件一次性同時(shí)自動(dòng)加工的高效性，滿足質(zhì)量需求。在目前多零件數(shù)控加工技術(shù)中，涉及的工藝規(guī)程以及操作臺(tái)合理布局等較為復(fù)雜，實(shí)際加工需要不斷優(yōu)化處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展壯大。

參考文獻(xiàn)：

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[3]尹玉鵬，王虎奇，袁愛霞，等.葉片數(shù)控加工后置處理及仿真技術(shù)的研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2017，05（No.315）：148-151.

[4]李孝元、郭亮、劉麗明.基于信息化資源的數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用——評(píng)《數(shù)控加工技術(shù)與實(shí)踐》[J].機(jī)械設(shè)計(jì)，2020，v.37;No.373（11）：160-160.

[5]汪藝.智能制造和高速高精加工技術(shù)——訪中航工業(yè)北京航空制造工程研究所王焱研究員[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2016，No.644（02）：27-29.