探究机械加工技术中数控加工的应用

杨毅   ,刘宗勇

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摘要：当今，我国经济发展十分迅速，数控机械的工作效率对企业的生产效率和利润效率有着重要的影响。因此，企业应关注数控加工技术的研发进展和系统应用情况，及时推动相应技术的应用和更新，支持企业现代化转型的发展。本文首先总结了数控加工的重要性，然后分析了影响数控加工发展的因素，并对数控加工效率的优化提出了具体的建议，可以为相关企业提高生产效率和行业竞争力提供一定的参考。

关键词：机械加工技术；数控加工；应用

引言

利用数控加工技术加工机械工件时，关键是根据机械工件的结构特点确定刀具的选择和运行轨迹，利用数控设备宏程序或其他方式完成加工程序的编写，并利用仿真和仿真技术检查加工过程中刀具、转台、工件等运动部件的协调效果。校正后的数据转换为NC系统可识别的代码。在加工制造中，要对数控设备的动态运行效果进行监控，全面提高加工的精度和可靠性。

1数控加工技术概述

数控加工技术是指利用新时代的信息网络技术，利用相应的编程人员进行计算机程序的编制，进而控制机器的运行过程。由于相应的操作阶段是按照事先设定的指令来完成的，使这种操作方式具有较高的精度。对于现阶段的机械制造业来说，数控技术和数控设备成为推动机械制造业现代化发展的基础。高效精密的数控技术可以提高机械的生产速度，也可以保证机械制造的质量。机械制造企业的行业竞争力将大大提高。不仅如此，在机械设计过程中，数控技术也可以发挥巨大的作用，可以为机械设计提供准确高效的设计方案，为各种机械设备的设计提供详细的控制编程，轻松取代以往有一定安全风险的人工完成项目，使工作人员的人身安全得到保障。

2数控机床的组成

数控机床主要由主机、数控装置、驱动装置、辅助使用装置等辅助设备组成。主机是数控机床最重要的部分，它是数控机床的核心，其主要结构包括床身、立轴等部分。主机部分是用来完成各种机械零件的加工。数控装置是数控机床的核心。硬件包括印刷电路板、CRT显示器、纸带阅读器等。使用相应的软件输入数字零件程序，并完成信息的存储，可根据不同的数据进行转换。驱动装置是用来在这些数控机床上执行相应的命令的，它主要是由驱动单元、供给单元主轴电机等，在数控装置的控制下，就可以实现相应的工作，最主要的方式是通过一个系统来实现，这个系统就是电伺服系统。系统运行时，可完成定位、线性和空间处理。数控机床的运行离不开辅助装置的供应，辅助装置可以保证数控机床的稳定运行，并帮助数控机床进行冷却、润滑和照明。可使用编程等辅助设备完成机外零件的编程、存储等工作。

3数控机床在机械加工技术中的应用

现代机械产品对加工复杂性、精度和表面粗糙度控制提出了较高的技术要求。数控机床的技术发展迅速，从先进的五轴联动到更先进的九轴五轴联动，从单一类型的加工发展到复合加工，一个装置可以完成车削、铣削、磨削等多种加工操作。下面将以目前比较先进的五轴数控机床为分析对象，研究其在机加工中的具体应用方法。

3.1五轴联动数控机床的工作特点

最常见的五轴联动机构的五个轴是平面内定位的X、Y、Z轴，以及控制工件旋转和刀具旋转的旋转轴。机械工件定位到操作台上后，应进行夹紧，并在拧紧的同时确定其在直角坐标系中的位置。五轴数控机床的刀具由于机床的设计特点，可以实现多种复杂的摆头方式。当刀具旋转时，支撑工件的负载平台同步旋转。在这种情况下，刀具与工件之间的相对位置将呈现复杂的变化。图1为立式摆头五轴数控机床的工作原理图。具有旋转自由的旋转轴分别为B段和C段，工件位置始终不变。

图1　X、Y、Z俯垂型摆头式五轴联动数控机床机械加工示意图

3.2控制几何误差

在机械模具的制造中，模具通常存在几何误差，因此需要按照加工工艺进行操作，以免内外因素影响模具的精度。一是要考虑主轴对模具精度的影响，主轴运转有驱动作用，旋转的主轴相互爱恋，会影响工件位置的形成，位置的变化会降低平直度，主轴一旦偏离标准线，就会出现不可避免的误差，偏差程度决定了误差范围。在数控机床长期运行下，主轴会不断磨损，轴承匹配度会降低，人员需要按照要求安装主轴，定期对主轴进行维护、保养工作，确保主轴处于标准位置;二是刀具精度变化的影响，不同的模具生产方法不同，需要保证刀具的精度，否则会影响模具的结构和外观。

3.3优化切削时间，选择合适加工刀具

相关科研机构和从业者应密切关注数控加工技术中关键的切削系统效率提升问题。具体来说，为了提高数控加工的效率，企业和科研机构应通过反复实验和批量预制比较，评估和选择最优的加工刀具，并与实际加工对象匹配合适的切削时间，选择加工效率最优的执行方案。此外，对于大型制造企业来说，这些企业通常面临不同批次产品生产的标准质量差异。因此，企业在改变不同产品的生产线的过程中，需要研究和判断产品加工的具体需求，选择合适的刀具。例如，在小批量产品的生产中，切割工艺往往工作时间短，在这个过程中，如果切割时间没有控制好，其他设备就会处于待机状态，造成资源和生产条件的浪费，而如果没有选择合适的刀具，就会导致小批量生产过程中精密道具的额外磨损。为此，企业应组建专业团队，积累数控加工技术经验，最终选择最高效的数控加工生产方案。在工具的具体选择上，工作人员要以具体的工艺要求为基本准则，积极运用机电工具集成技术，提高管理效率。例如，如果对刀具的机械韧性和加工精度有较高的要求，可以选择高速钢刀具;如果只有粗加工可以达到生产标准，可以选择硬质合金刀具;如果刀具要求长时间使用且耐磨耐热，则可以选择新材料制成的涂层刀具。

3.4提高自动化水平

虽然数控技术能够对工厂的加工效率和被加工商品的质量产生非常重要的帮助，但是从目前的现象来分析，施工技术的自动化程度还比较低，很多操作还需要相关工作人员手工操作，自动化水平还没有得到完全的应用。的制造模式和样品生产工作,数控技术不能有效地处理产品,在这个时候,相关人员进行这些处理的代码编写和调整项目,但是在这个过程中手工编写和调整这些复杂的代码,这是不可避免的,会有各种各样的错误,或者一个小问题需要员工做一些调整和修改,这将大大提高整个工作循环。因此，如果能够使数控技术与计算机技术相结合，能够最大限度地提高数控技术的自动化程度，这是一项非常重要而迫在眉睫的工作项目。

结语

数控加工技术主要依靠各类数控机床。目前比较先进的设备是高端五轴数控机床、九轴五轴数控机床等。在这类设备中，在加工机械产品时，要对工件的几何结构和尺寸进行分析，形成加工工艺，然后对加工零件进行建模，输入工艺参数，生成刀具运行轨迹，将基础数据转换为数控代码，并将代码输入数控机床的数控系统。

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