基于数控加工过程中的质量如何控制

徐军平

（常州刘国钧高等职业技术学校，江苏 常州 213025）

数控加工是装备制造中的重要环节，也是我国制造业中的重要领域，在国家经济发展中占据了极为关键的地位。相对于传统的普通机床来说，数据加工技术的发展进一步提高了零件加工效率，同时采用程序控制的加工过程也在很大程度上避免了人为操作带来的一系列问题，使产品质量得到提高。但是，随着各种装备的复杂程度越来越高，对零件要求的精度也越来越高，数控机床在进行加工的过程中，如果由于工艺设计不当，或编程不合理，就很容易使加工过程出现意外情况，难以对质量进行严格把控，最终导致产品质量问题。因此，对数控加工过程中的质量控制进行研究具有十分重要的现实意义。

1 数控加工质量控制现状

数控加工技术使零件加工效率更高，工艺设计更加灵活，但也给加工过程的质量控制增加了难度，使具体的产品质量难以严格控制。虽然数控机床已不是什么新鲜事物，但面对各种各样的零件和各不相同的加工要求，以及专业水平参差不齐的技术人员，在数控加工过程中还是容易出现各种质量问题。经过文献查阅和相关实践经验，本文将数控加工的质量问题总结为以下几点：

1.1 零件总体质量不高

机械设备虽然结构复杂多变，但其基本结构都是由零件组成的，而数控加工面对的正是这些零件对象。数控加工技术含量高，原理复杂，零件数量多，特别是在批量生产的过程中，如果加工地点分散，产品周转和搬运的过程中也容易造成零件变形和划伤。实际使用过程中对零件地强度、尺寸等都有严格的要求，但现有的零件由于各种原因还没有完全跟上工程质量，因而体现出数控加工领域的产品总体质量不高的现状。

1.2 生产工艺水平落后

从我国数控加工领域的情况来看，当前数控加工工艺方案的编制比较粗放，标准化程度不高，工艺设计也不尽合理，很难发挥出数据机床的先进性和刀具的实际性能。在进行工艺方案设计的时候，由于受传统工艺的思维限制，对各项参数的设计也不能很好地把握，到了实际加工过程中，也未能严格按照图纸的设计方案进行实现，造成了一定的误差，程序编制的水平也不一而足，效率不高。综合这些原因，虽然数控机床技术已相当成熟，但仍然不能通过合理的工艺发挥其作用，因而影响到整个行业的工艺水平。

1.3 技术人员水平有限

数控加工领域在我国的应用相当广泛，因而相关的从业人员也很多，对于技术人员来说，其理论和实践水平对产品质量有着直接的影响。而我国数控专业从业并没有什么严格的标准，甚至很多技术人员是按照传统的学徒制进行相关知识的学习，其理论基础相当薄弱。对于简单的零件加工问题不大，但是对于要求严格的较复杂的零件，就体现了其水平的约束性了，有时候花了很多时间去研究，仍然无法生产出完全满足图纸要求的产品，或者质量不高。

2 数控加工过程的质量控制

2.1 数控工艺设计合理化

数控加工工艺的设计是以零件图纸为基础，不同的零件和要求有不同的加工工艺，因此设计者必须对数控加工的内容非常熟悉。明确了设计内容之后，应综合考虑零件的特点、加工要求以及机床的能力等因素，对工艺路线进行详细的设计。数控机床起源于传统的普通机床，因而两者之间具有很多共同点，但是由于数控机床的智能化和自动化程度远远高于普通机床，因此其加工工艺路线和具体要求有着其特殊之处，最主要的是在机床的控制方面。如果数控加工工艺设计过程中没有对加工的具体内容进行详细说明，参数存在误差，或者方法流程与零件要求不相符，而在正式实施加工之前又没有经过验证，那么在正式加工的过程中必然容易出现问题，即使最后把零件做出来了，也并不一定就是效率最高、成本最低的工艺路线。因此，工艺设计是否合理对加工质量控制有着源头性的作用。设计者应在对零件特点进行充分分析的基础上，先对加工方案做出初步设计，然后进行必要的试制，根据结果对设计方案进行相应的调整，最终给出一套在效率和成本上均为最优的加工工艺设计方案。

2.2 数控程序编制科学化

数控程序的作用是控制数控机床按预定的方案进行零件加工，显然，程序编制是否合理直接影响着零件加工的质量。反过来看，零件加工质量的优化，最终也要通过程序的调整来实现。设计者在设计出合理的加工工艺之后，并不是就一定可以生产出符合图纸要求的产品，还需要有一套与图纸设计要求完全一致的数控程序。数控程序的编制是建立在对零件进行准确建模的基础之上的，因为数控机床本身并不能识别图纸，它是按照一定的数学模型进行运动来对材料进行加工的。在程序编制过程中，首先要明确定义好模型的坐标系统，合理选择参照面；其次要根据零件要求的相关指标选择合适的刀具；再次应综合各种因素设计加工工序，明确何时采用何种加工手段，进给量是多少；最后要分析工序设计的合理性，分析各加工环节中是否存在切削过度、零件碰撞和互相干涉等问题。通过全面的调试编制科学的程序。

2.3 数控加工准备充分化

数控加工质量不但与人为因素有关，也与许多客观因素有关；不但与设计者有关，还与操作者有关。因此影响数控加工质量的因素是多方面的，在正式开始加工之前必须充分做好各项准备工作，尽量避免人为因素或客观因素在加工过程中突然出现，造成加工过程的中断和混乱。做好准备工作的第一步是要对数控机床的参数和状态进行全面检查，确保机床精度符合零件加工要求，并确认机床处于正常工作状态，各组件运行良好；第二步是做好刀具的检查工作，认真核对所用刀具的直径、刃长、长度补偿和半径补偿等参数是否与工艺要求的完全一致；第三步是要检查零件的装夹方式和原点位置，特别是不要出现夹反、倒置的情况；第四步是要准备好加工记录表格和自检表格，随着记录各项参数和实际参数，例如零件关键尺寸自检表，在加工之前需要反复确认。只有做好了充分地准备工作，才能在加工过程中更加顺序，从而按设计要求保证了产品质量，避免大量产品报废，节省成本。

2.4 数控队伍建设专业化

企业的竞争最终都表现为人才的竞争，人才对地企业保持核心竞争力具有重要作用，数控加工企业也不例外。工艺设计、零件加工、设备保养、市场开拓、质量管理等各个环节无不需要着各种高水平的人才。同时，人才并不是说有一个人就可以了，要使质量体系发生质变，必须组建起一支专业水平高、综合素质好的数控人才队伍，既发挥强强联合的巨大力量，又可以取长补短，发挥团队的作用。数控队伍专业化对于数控加工的质量控制具有决定性的意义，只有专业的人员，才能对整个数控加工过程了如指掌，并掌握工艺的优化方法和纠正质量问题。对于人才队伍的建设，既要讲究先进奖励，又要进行责任追究，对于认真负责，具有质量意识，产品质量控制好的人员，应及时予以适当的奖励。但对于质量意识差，出现质量问题的人员，也要进行严厉的追责。只有这样，才能逐渐增加队伍的专业化水平，并不断提高质量意识和质量把控能力。

3 结语

对于制造企业来说，市场的竞争实际上就是产品质量的竞争，因此数控企业越来越重视加式质量的控制，不断提高产品质量以保有市场占有率。随着我国提出《中国制造2025》的口号，制造业的发展更受到了国家的高度重视，数控加工作为零件加工制造的重要领域，必然也要不断提高产品质量，适应时代的发展。具体来说，就是要加强质量控制，提高加工效率，降低加工成本，让顾客满意，保持企业核心竞争力。

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