邝跃本
摘 要:数控加工技术是当前机械加工行业发展的主流趋势,限于成本、技术等原因,数控机床和普通机床并存的情况在我国机械加工行业还将长期存在。文章围绕数控车削加工技术和普通车削加工技术的特点和区别进行分析,讨论了两种技术的适用范围,阐述了数控车削加工技术生产工艺的确定方法。
关键词:数控车削;普通车削;加工工艺;对比分析
引言
机械工业的发展水平是一个国家经济实力、科技实力和生产力的综合体现。建国以来,特别是改革开放后,我国机械工业实现了飞跃式发展,主要工、农业设备实现了国产化,部分领域达到世界领先水平。随着科学技术的发展,以计算机技术和信息技术为依托的数控机床技术成为世界机械加工行业发展的主要趋势。我国也在这个方面投入了海量资源。数控机床在传统车床基础上结合使用了计算机技术,从而实现机械车削加工的数字化,零件加工更加精密,可以满足更高的机械加工需求,对于当前越来越复杂的零件加工形势适应能力更佳。因此,数控机床已经逐步取代传统普通机床,日趋成为机械加工领域的主要生产设备的主力军。但由于数控机床技术水平要求高,成本昂贵等原因,数控机床取代普通机床的过程仍较为缓慢。在许多地方普通机床依然占据主流,数控机床在高端机械加工领域应用更加广泛。基于数控机床和普通机床长期共存的实际情况,深入研究辨析数控车削加工技术和普通车削加工技术的技术特点和区别,科学合理设计零件结构、精度要求和加工工艺,最大限度地提高机械加工企业现有普通机床和数控机床在机械车削加工中的生产效率,以取得更高水平的经济效益,是当前国内机械加工企业普遍面临的重要课题。
1 数控车削加工技术与普通车削加工技术特点分析
传统普通车削加工技术的特点是生产规模庞大、成本较低,能同时生产大批次产品,生产工艺调整灵活,可以根据产品要求迅速调整生产工艺,较为适合生产量不确定的零件产品。特别需要注意的是,尽管在加工精度方面普通车削加工技术要低于数控车削加工技术,但如果装备加持难度高,或者产品加工精度要通过寻找正定位来保障的零件需使用普通车床进行车削加工。
数控机床车削加工技术的特点是产品加工精度高,非常适合零件几何形状复杂、尺寸误差限制严格的零件加工。而这点是普通车床难以满足的。对于零件外形的曲面加工和曲线结构加工任务,数控机床都可以很好的完成。另外,在零件大小测量困难,或者普通机床的手工方式难以有效控制加工进给量的情况下,使用数控机床车削加工也非常适合,其加工效果非常好。
2 数控车削加工与普通车削加工加工对象分析
由于数控车削加工技术和普通车削加工技术各有特点,在日常生产中,机械加工企业要根据生产实际需要和条件将生产任务分类,分别使用数控机床或普通机床进行车削加工,从而实现经济效益最大化。下面就对普通车床和数控车床加工产品特点进行分析。
2.1 适合数控车削加工的产品特点分析
适合选择数控车床进行车削加工的零件产品有以下几种:一是普通车床无法满足零件车削加工要求的;二是零件结构复杂,使用普通车削加工技术生产难度大,产品质量缺乏可靠保障的;三是零件加工步骤过于繁琐、复杂,人工加工难以完成或成本过高难以承受的。
2.2 适合普通车削加工的产品特点分析
有许多零件在加工过程中需要反复调整,生产周期很长,但车床的实际车削时间所占比例不大,从而造成普通车床使用效率偏低的问题。由于数控机床生产成本较高,使用率偏低致使产生经济效益下降,对于这种情况使用普通车床进行加工更为合适;有的零件如果使用数控机床加工,需要编制的程序極为复杂、繁琐或者难度很大,致使生产成本大幅上升,而使用普通车床进行加工也能满足产品相关要求的,就要使用普通车床进行加工;另外对于使用数控机床加工测量取值困难的零件也应该使用普通机床进行加工。
综上所述,现阶段数控机床和普通车床车削加工技术在实际应用中互为补充。生产企业要根据生产实际情况和产品需要正确选择最合适的加工技术和设备,从而实现综合效益的最优化。
3 确定数控车削加工工艺路线的基本方法
3.1 数控车削加工生产概述
为了保证加工精度,数控车削加工一般采用多个工序进行,根据零件设计结构和加工精度需要,合理设计加工工艺,将加工过程分为多个工序,按照粗加工、半精加工、精加工和抛光等加工工序,将原材料逐步制成成品。在这个过程中,产品逐渐成型,形状、几何尺寸按工序加工接近设计目标,最终达到图样要求。采用多工序加工,可以在保障加工精度的同时保证加工速度。分步法加工,每个工序都有着本工序的加工目标和技术特点,粗加工工序是将原料打造成粗胚,精度要求不大。半精加工是在粗加工基础上进行细化,精加工则是将产品彻底加工至目标精度,而最后的抛光加工则是修饰性加工,使产品外表达到预设的光滑程度,主要起着美观作用。
3.2 严格遵循数控车削加工顺序设定原则
根据长期实践,人们总结出在设计数控车削加工顺序时需要遵循的基本原则。一是车削加工要从零件基面加工开始,二是车削加工要按照先粗加工再精加工的顺序进行,三是先加工零件主体,再加工零件局部,四是对于有孔洞的零件,要先加工零件表面,再加工面上孔洞。以上四项是数控车削加工的基本原则,在实际生产中要根据具体情况灵活掌握,保障加工高效进行。
3.3 数控车削加工走刀路线影响因素分析
数控机床成本高昂,在日常生产中要尽量提高机床使用率。具体来说,就是在进行点位加工时尽量避免刀具空行程时间的形成。为了达到这个目的,必须优化加工程序,确保在满足加工需要的基础上,刀具走刀距离最短。从加工工艺需求的角度来说,最理想状态是在刀具最后一步走刀结束时,零件最终轮廓也同步形成。这一点是在编写数控车削加工程序时必须考虑的问题。如果刀具停刀时恰好位于零件轮廓处,可能会给零件轮廓整体性带来负面影响,因此在设计刀具行进路线时,要避免刀具在零件轮廓处停刀情况的发生。
3.4 确保数控车削加工夹具、刀具和量具选择的正确性
作为车削加工生产中的主要工、量、夹、刃具的性能指标对于产品加工质量有着极为重要的影响。在生产中要尽可能全面考虑各项因素影响,正确选择工、量、夹、刃具,确保加工进程顺利推进,加工质量满足设计要求。
4 结束语
数控车削加工具有加工质量好、加工精度高、加工周期短的优点,而其自动化控制特点更是符合当前工业生产自动化、信息化的主流发展趋势。随着全球社会化大生产进程的进一步推进,数控机床车削加工事业将获得更大的发展,在国民经济建设中发挥更加重要的作用。作为机械加工行业的工作者,我们要充分认识到数控车削加工技术的优势,深入开发其潜力,扩大其应用领域,提高其性能水平。在现阶段,要细致把握数控机床和普通机床加工的区别和特点,科学设计生产工艺,合理降低生产成本,确保生产效益的稳步提升。
参考文献
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