数控机床加工机械零件的特点分析

刘洋

(中信戴卡股份有限公司，河北 秦皇岛 066003)

数控机床加工机械零件的特点分析

刘洋

(中信戴卡股份有限公司，河北 秦皇岛 066003)

数控机床是典型的高科技加工装备，用其参与机械零件加工处理可取得显著的收益。分析了数控技术的功能特点，阐述其在机械零配件加工中的应用情况。

数控机床；机械零件；加工；特点分析

机械设备是现代工业加工与制造的产品对象，各种成品机械装备在企业生产中得到了普及应用。从局部角度来说，机械设备由不同的零件构成，各种零件是机械设备发挥功能作用的基本保障，通过改善零件加工的质量，能够为设备组装提供良好的组织条件，实现了整个机械系统的稳定运转。针对机械零件加工常见的质量问题，应及时对车间内的加工工艺进行升级改造。

1 机械零件加工的缺陷

机械制造业是工业产业结构的关键组成，关系着国民产业收益水平的增长。机械工程原理指出，机械零件主要是构成整套机械装置的单个元件，属于单个的金属制件品。无论是哪一种机械设备，都要选用不同的机械零件作为组装单元，然后才能发挥出应有的机械运动功能。工业科技是我国技术产业相对落后的领域，因技术条件及加工设备的不足，机械零件加工存在着多方面的缺陷。

（1）质量问题。机械零件是一台机器的单个配件，零件加工质量决定了整套机械装置的应用功能。由于生产条件的限制，机械设备在加工过程中存在着诸多质量问题，这种缺陷往往会带来一系列的不利影响。精度是衡量零件加工质量的核心标准，其主要反映于几何尺寸这一参数[1]。从车间实际加工情况来看，机械零件制造的精准度偏低，成品质检结果显示了误差率超标，与机械图纸设计的几何参数不一致。质量是机械制造业持续生存的关键，零件质量不合格势必阻碍整个行业的长久发展。

（2）产量问题。产量是用数量多少来判断企业生产的水平，单个机械零件统计总数能够反映出车间的生产产量。目前，机械零件产量问题的表现：一是生产效率，生产人员无法按照预期的数量指标完成任务，每日、周、月产量统计数据表明，零件上交数量与预期值有较大的差异，生产效率最低仅60%左右；二是生产浪费，由于种种条件的约束，零件的尺寸误差超标过多，单个零件必须要申请报废处理，重新下料生产零件而增加了毛坯料的耗材；这些都阻碍了零件加工产量的提升。

2 数控机床加工零件的特点分析

数控机床是一种用计算机来控制的机床。数控系统根据程序指令向伺服装置和其它功能部件发出运行或终断信息来控制机床的各种运动，当零件的加工程序结束时，机床便会自动停止。数控机床加工零件具有程序化、自动化、集中化等特点。

（1）程序化。数控机床的运动和辅助动作均受控于数控系统发出的指令，而数控系统的指令是由程序员根据工件的材质、加工要求、机床的特性和系统所规定的指令格式编制的。数控编程是在机械专业规定范围里，用程序代码编写出与零件产品相关的工艺流程，如图1，经过计算机模拟无误后执行于生产操作。数控机床的程序化特点，使操作人员在加工零件时按照拟定的轨道调控设备，防止程序指令错误而破坏了产品的质量标准。

（2）集中化。早期零件加工设备的功能有限，对于工艺复杂的零件产品难以正常生产，使得零件成品的参数标准不合要求，影响了单个件机械功能的发挥。数控机床一般带有可以自动换刀的刀架、刀库，换刀过程由程序控制自动进行，因此，工序比较集中。工序集中带来巨大的经济效益：减少机床占地面积，提高了厂房空间的利用率；减少或没有中间环节，既省时间又省人力；减短了零件加工的操作时间，保证了产品的质量。

图1 三维数控编程

（3）自动化。数控机床加工时，不需人工控制刀具，自动化程度高，这是数控机床加工最基本的特点。数控工在数控机床上加工出的零件比普通工在传统机床上加工的零件精度要高，整个加工流程基本无需手工参与便可完成。数控机床的加工自动化，免除了普通机床上工人的疲劳、粗心、估计等人为误差，提高了产品的一致性。加工效率高，数控机床的自动换刀等使加工过程紧凑，提高了劳动生产率。

（4）柔性化。传统的通用机床，虽然柔性好，但效率低下；而传统的专机，虽然效率很高，但对零件的适应性很差，刚性大，柔性差，很难适应市场经济下的激烈竞争带来的产品频繁改型。现代工业科技研究成果，为机械制造行业提供了先进的技术支撑，用其辅助零件加工具有多方面的利用价值[2]。只要改变程序，就可以在数控机床上加工新的零件，且又能自动化操作，柔性好，效率高，因此数控机床能很好适应市场竞争。

3 数控机床加工的注意事项

数控机床是未来机械制造业发展的必然趋势，用其作为高精度产品加工可保证零件几何尺寸的精密性，避免尺寸指标不合格引起的质量问题。对于有条件的机械企业来说，基本上开始逐渐执行了了数控机床为主的加工方案，现实生产也确切带动了机械零件的产量、数量等指标上升。从长远角度分析，企业针对数控加工零件的生产模式，还应当配备相应的操作注意事项，以防误操作对数控机床造成机械性损坏。

（1）做好设备改装。数控设备也是依靠机械传动系统执行工作，随着机械零件生产产量的增加，数控机床承受的工作荷载越来越大。应积极对传动系统结构进行改装升级，及时发现机床内部构件的受损情况，保证机床在工作中发挥良好的加工作用[3]。例如：选用尺寸组成啮合传动，能够平稳地传递动能，使所有机械零件被完全带动起来，稳定地完成各项传动操作。齿轮啮合充分利用了机械元件之间的从动力，把两个零件带入到相同方向的传动形式中，保持了齿轮的稳步运行。机床改造后齿轮完成啮合传动的稳定性较强，启动设备后可实现比较牢固的齿轮动作，用于数控设备运行具有较好的稳定性。

（2）做好产品检查。材料成本是机械加工与制造成本的最大组成部分，原材料使用质量关系着加工生产的最终收益。为了节约材料使用期间的浪费率，以及保证零配件加工发挥出应用的利用价值。数控机床加工机械零件时应强化质量检验，验证洗选出来的产品质量是否设备组装的要求。质检人员通过计算机建立参数分析模型，对现场的零件进行抽样检测、数据分析、工艺研究等处理，自动分析出成品零件是否符合客户的要求[4]。现场检查机械零件产品质量时，应严格按照机械设计图纸标注的尺寸，利用游标卡尺、千分尺等逐一测量，保证产品质量符合相关参数指标的要求。

4 结束语

总之，机械零件是机械制造业生产的主要产品，无论是单个制件或成套装备，都应当重视零件加工质量的控制，这样才能为企业创造理想的收益。新时期数控技术在机械制造业中的应用更加广泛，为了保证机械零件的质量与精度合格，应严格控制数控机床的操控状态，做好设备改造、质量检验等方面的工作。

[1]朱友旺.传统机械零件产品加工工艺的缺陷及改进[J].机械制造自动化，2010，16（7）：53-55.

[2]李庆道.数控机床加工机械产品的功能应用特点[J].当代工业科技，2011，32（15）：7-10.

[3]徐海斌.新时期数控技术在机械工程改造过程中的调控研究[J].南京理工大学学报，2010，22（16）：28-31.

[4]赵宇.我国机械加工与制造行业的科技创新对策[J].中国科技信息，2011，27（5）：43-44.

CNC Machining Mechanical Parts Characteristics Analysis

LIU Yang
(CITICDicastalCo.，Ltd.，Hebei Qinhuangdao 066003，China)

CNC machine tools is a typical high-tech processing equipment,with its involvement in the processing machine parts processing can achieve significant gains.Analysis of NC technology features,described in mechanical partsprocessing application.

CNCmachine tools；mechanical parts；machining；characteristic analysis

TM 63

A

1672-545X（2013）03-0261-02

2012-12-03

刘 洋(1983—)，男，河北秦皇岛人，大专学历，助理工程师，研究方向：机械加工。