鄧濤 吳兵

摘要：如今，數(shù)控車(chē)工技術(shù)在很多制造行業(yè)中都有著非常廣泛的應(yīng)用，并且也表現(xiàn)出了非常好的效果，特別是在科技不斷發(fā)展進(jìn)步的過(guò)程中，數(shù)控車(chē)工技術(shù)也在朝著智能化、數(shù)字化的方向發(fā)展，這也為我國(guó)制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。數(shù)控車(chē)工技術(shù)是工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)中非常重要的一種，其自身有著非常多的優(yōu)點(diǎn)，但也存在著一些問(wèn)題和不足，因此我們?cè)趹?yīng)用數(shù)控車(chē)工技術(shù)的過(guò)程中還需要明確優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，再按照科學(xué)的應(yīng)用方法來(lái)加以實(shí)踐，這樣才能夠更好的提高數(shù)控車(chē)工技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車(chē)工;技術(shù);應(yīng)用

隨著制造行業(yè)近年來(lái)逐漸推廣數(shù)控技術(shù)，不僅能在一定程度上提高制造能力，也能提高國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)推動(dòng)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，也在一定程度上推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，數(shù)控車(chē)工技術(shù)將會(huì)朝著柔性化、高效化、高精度化以及高速化發(fā)展，同時(shí)也能顯著地減少輔助時(shí)間與工序進(jìn)行加工，最終向著多系列、多軸的方向發(fā)展。

一、概述

數(shù)控車(chē)工技術(shù)就是指采用數(shù)字化的控制系統(tǒng)在車(chē)床上完成產(chǎn)品零件的整體性加工工作。通過(guò)數(shù)控車(chē)工進(jìn)行零件加工，可以完成很多難度相對(duì)較大的曲面零件加工任務(wù)，不僅速度更快、效率更高，生產(chǎn)出的零件的精確性也更高。數(shù)控車(chē)工技術(shù)包括兩部分：數(shù)控車(chē)床的加工工藝、數(shù)控編程技術(shù)。自適應(yīng)控制技術(shù)，數(shù)控車(chē)床上的數(shù)控設(shè)備上配置了自動(dòng)化監(jiān)測(cè)裝置， 能夠?qū)υO(shè)備本身進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并能隨時(shí)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)狀況調(diào)整生產(chǎn)系統(tǒng)的自動(dòng)連續(xù)性，有效改進(jìn)車(chē)床的運(yùn)行狀態(tài);專(zhuān)家技術(shù)，結(jié)合車(chē)工專(zhuān)家的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和機(jī)床進(jìn)行切削加工的生產(chǎn)規(guī)律，可以將其編入數(shù)控系統(tǒng)，并及時(shí)更新生產(chǎn)工藝的參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，構(gòu)建出專(zhuān)家系統(tǒng)，提供更加合適的切削系數(shù)，提高生產(chǎn)效率;自主診斷故障技術(shù)，數(shù)控車(chē)床上存在智能診斷系統(tǒng)，為工業(yè)生產(chǎn)提供了有效的安全保障。

二、數(shù)控車(chē)工技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)

1、自適應(yīng)控制技術(shù)。數(shù)控車(chē)工技術(shù)根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，系統(tǒng)自身對(duì)相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行適時(shí)的調(diào)整，同時(shí)還加強(qiáng)了系統(tǒng)參數(shù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)的優(yōu)化配置，以避免系統(tǒng)出現(xiàn)信息不連續(xù)或運(yùn)行中斷等問(wèn)題，大大改善了數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài);

2、故障自診斷技術(shù)。主要涵蓋了智能診斷系統(tǒng)和決策信息集成系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)設(shè)備的內(nèi)部系統(tǒng)診斷分析，起到預(yù)防系統(tǒng)內(nèi)各部分的子系統(tǒng)出現(xiàn)故障的作用。在系統(tǒng)正式運(yùn)行以后，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)定期對(duì)系統(tǒng)安全掃描，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全;

3、專(zhuān)家技術(shù)。指的是事先匯總機(jī)床在切削加工的過(guò)程中遵循的所有各種規(guī)律和相關(guān)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)，并且將匯總的數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)中，使參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)與其進(jìn)行信息整合，由此形成智能化的專(zhuān)家系統(tǒng)。該技術(shù)將智能技術(shù)和信息技術(shù)二者有機(jī)結(jié)合，有效的確定最佳的切削參數(shù)，能夠?yàn)閿?shù)控加工過(guò)程提供更加精準(zhǔn)的信息，促進(jìn)數(shù)控設(shè)備的編程效率提高，將生產(chǎn)準(zhǔn)備期大大地縮短。

三、數(shù)控車(chē)工技術(shù)應(yīng)用

在車(chē)床上對(duì)零件產(chǎn)品的整體性加工完成工作時(shí)使用數(shù)字化控制系統(tǒng)，就是數(shù)控車(chē)工技術(shù)。眾所周知，數(shù)控加工對(duì)加工精確性和速度要求較高，如果能夠提高數(shù)控機(jī)床加工工藝，就可以極大的提高整體加工效率。而數(shù)控車(chē)床技術(shù)在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用，符合高效率、速度快的加工需求，并且在該技術(shù)的應(yīng)用下能夠加工出精度高的零件。

1、數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)。數(shù)控機(jī)床主要由程序介質(zhì)、數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)與機(jī)床主體四大部分組成。①程序介質(zhì)。程序介質(zhì)主要以指令的形式記載各項(xiàng)加工信息，包括零件的加工工藝過(guò)程、工藝參數(shù)與刀具運(yùn)動(dòng)等，并將相關(guān)信息輸入到數(shù)控裝置內(nèi)，由數(shù)控機(jī)床對(duì)零件進(jìn)行切削加工控制。②數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)為數(shù)控機(jī)床的核心系統(tǒng)，它通過(guò)接受輸入加工信息，數(shù)控裝置的系統(tǒng)軟件與邏輯電路進(jìn)行譯碼、運(yùn)算及邏輯處理，向伺服系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的脈沖，通過(guò)伺服系統(tǒng)控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件按加工程序指令運(yùn)動(dòng)。③伺服驅(qū)動(dòng)。伺服驅(qū)動(dòng)由伺服電機(jī)與伺服驅(qū)動(dòng)裝置組成，由數(shù)控裝置發(fā)出速度與位移指令控制執(zhí)行部件按進(jìn)給速度與進(jìn)給方向位移。④機(jī)床主體。數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)主要采用滾珠絲杠，其機(jī)床主體不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且剛性好。

2、數(shù)控車(chē)工中刀具使用情況。刀具質(zhì)量的優(yōu)劣對(duì)數(shù)控車(chē)工工藝十分重要，其在使用過(guò)程中，由于切身、切削速度、進(jìn)給量問(wèn)題，很容易出現(xiàn)損傷。同時(shí)，刀具的材質(zhì)和使用壽命與被加工材料的尺寸、硬度、加工熱量、表面質(zhì)量等之間有密切聯(lián)系，如果其中任一因素發(fā)生變化都會(huì)對(duì)數(shù)控車(chē)工技術(shù)的作用發(fā)揮產(chǎn)生影響。因此，當(dāng)選擇生產(chǎn)過(guò)程中可能會(huì)使用的刀具時(shí)，需要提前對(duì)加工時(shí)的具體條件進(jìn)行確認(rèn)，綜合考慮生產(chǎn)實(shí)踐的內(nèi)容，選擇質(zhì)優(yōu)、抗磨損性較強(qiáng)的刀具。比如：在粗車(chē)時(shí)，由于其大背吃刀量和進(jìn)給量相對(duì)較大，因此應(yīng)要求道具的耐用度和強(qiáng)度均較大;而在精車(chē)時(shí)，受精度要求較高的影響，要選擇精度高同時(shí)耐用度也較好的刀具;對(duì)于需加工耐熱的合金或者不銹鋼等材料，則需要使用剛性或冷卻較好的刀具?？傊?，只有加強(qiáng)對(duì)數(shù)控車(chē)工技術(shù)的完善，才能夠使其在相關(guān)領(lǐng)域發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

3、數(shù)控機(jī)床精度選擇。數(shù)控車(chē)工工藝技術(shù)對(duì)數(shù)控機(jī)床的要求較高，因此在選擇數(shù)控機(jī)床時(shí)對(duì)數(shù)控機(jī)床精度的確認(rèn)極為重要。按照加工用途可以將數(shù)控機(jī)床分為全功能型、簡(jiǎn)易型、超精密型等，這些數(shù)控機(jī)床自身的精度都存在差異，不同型號(hào)的數(shù)控機(jī)床彼此精度都不同。例如，簡(jiǎn)易型數(shù)控機(jī)床自身運(yùn)動(dòng)精度多在0.01mm ～ 0.05mm之間，這類(lèi)數(shù)控機(jī)床適用于加工要求不高的回轉(zhuǎn)類(lèi)零件加工。

4、切削用量的選擇。因?yàn)榻饘偾邢骷庸ぴ跀?shù)控車(chē)工工藝中效率較高，主要因素有切削條件、切削工具、被加工材料，而這些都與數(shù)控車(chē)床的加工水平、刀具壽命、加工時(shí)間相關(guān)。對(duì)于切削條件而言，切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量是其三大要素，切削速度是引起刀具磨損的主要因素。切削速度的提升將會(huì)導(dǎo)致刀尖溫度的上升，并且會(huì)由此產(chǎn)生熱能性、化學(xué)性、機(jī)械性的變化。一旦切削速度提升20%，那么刀具實(shí)際能夠使用的壽命可能會(huì)降低一半。

5、加工路線。①確定加工路線。加工路線主要是指數(shù)控機(jī)床在加工過(guò)程中，刀具相對(duì)零件的運(yùn)動(dòng)軌跡與方向。在選擇加工路線時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量縮短加工路線，減少刀具的空行程時(shí)間，確保其加工精度與表面粗糙度符合要求。②加工路線與加工余量。由于數(shù)控車(chē)工技術(shù)對(duì)于數(shù)控車(chē)床的要求較高，在精密鑄鍛技術(shù)未達(dá)到普及使用的情況下，應(yīng)當(dāng)將毛坯上多余的余量，尤其是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排在普通車(chē)床上加工。在使用數(shù)控車(chē)工工藝技術(shù)時(shí)，必須注意數(shù)控車(chē)床程序安排的靈活性。

6、專(zhuān)家技術(shù)。所謂專(zhuān)家技術(shù)是指將機(jī)床切削加工時(shí)所擁有的各種規(guī)律以及有關(guān)的專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)全部輸入系統(tǒng)中，并且將其與有關(guān)的參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)信息相互結(jié)合，從而形成具備智能化的專(zhuān)家系統(tǒng)，確保提供給數(shù)控系統(tǒng)的切削參數(shù)都經(jīng)過(guò)優(yōu)化處理。另外專(zhuān)家技術(shù)還能夠?qū)?shù)控設(shè)備的編程效率有效地提升，極大程度地縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備期。

綜上所述，在現(xiàn)代化的工業(yè)制造的生產(chǎn)過(guò)程之中，數(shù)控車(chē)工技術(shù)具有十分廣闊的應(yīng)用前景，對(duì)生產(chǎn)制造也起著推動(dòng)作用。因此，為了在一定程度上提高制造能力，并提高國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，要求技術(shù)人員深鉆細(xì)研，不斷對(duì)技術(shù)改進(jìn)，使其應(yīng)用于多領(lǐng)域，從而提高制造業(yè)的生產(chǎn)效率，為企業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型提供技術(shù)支持。

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