数控机床加工中心技术研究

欧肖 马保记

摘要：在技术水平不断提升的过程中，数控机床在工业领域中的应用范围越来越广泛，可以进行小批量的零件加工。而数控机床加工中心技术主要包括刀具与编程、工艺过程设计等，需根据要求做好加工工作，从而提高加工精度。同时，也需要加大机床保养力度，提升其整体性能。

关键词：数控;机床;加工

前言：

在信息技术快速发展的同时，传统的制造业出现了变革，各个国家都加大了对现代制造技术的研究力度。数控技术在制造业中占据着重要地位，具有柔性化、自动化等特点。数控机床加工中心技术在数控机床的发展中占据着重要地位，因此本文将对数控机床加工中心技术进行简要分析。

1.数控机床概述

1.1概念

数控机床即数字控制机床，指的是含有程序控制系统的自动化机床。机床中的程序控制系统可以有效处理控制编码等程序，并进行信息处理，之后利用数控装置发出控制信号，对机床动作进行调整与控制，使机床根据相关要求自动加工零件【1】。数控机床的出现使集成化与智能化的生产成为了现实。按照加工工艺方法可以将数控机床分为金属切削类、板材加工类与特种加工类等类型;按照控制运动轨迹可以将数控机床分为点位控制类、轮廓控制类与直线控制类等类型;按照驱动装置的特点可以将其分为半闭环控制类、混合控制类等类型。

1.2发展情况

数控机床是由美国发明家发明的，当前机床产业实现了数字化发展。美国、德国以及日本等国家的数控机床技术发展较快，而我国的数控机床技术也不断发展。

2.数控机床加工中心概述

2.1数控机床加工中心的构成与分类

（1）数控机床加工中心的构成。数控机床加工中心是由多个部分共同构成的，例如基础部分、辅助装置等。第一，基础部件。构成数控机床加工中心的基础部件主要有立柱、工作台与床身，承受着数控机床加工中心的静载荷与加工过程中的动载荷，因此基础部件需要满足一定的刚度要求。第二，主轴部件。该部件是由多个部分共同构成的，例如主轴箱、主轴、主轴电动机与主轴轴承等【2】。主轴的定位精度与旋转精度会影响到数控机床加工中心的加工精度。第三，数控系统。其中有可编程序控制器、CNC装置、面板操作系统以及伺服驱动系统，其主要功能就是执行控制动作并进行加工。第四，自动换刀系统。其中有机械手与刀库等部分，机械手可以根据数控系统的指令从刀库当中选择合适的刀具，并将刀具装到主轴中。第五，辅助装置。数控机床加工中心的辅助装置有很多，例如排屑、冷却等系统，影响着加工精度与效率。数控机床加工中心具有工艺适应性强、加工效率高等优势。

（2）数控机床加工中心的类型。根据数控机床的形态与主轴布局的形式可以将数控机床加工中心分为立式加工中心、卧式加工中心、龙门式加工中心与复合加工中心等类型。按照数控机床加工中心的换刀形式可以将其分为带刀库与机械手的加工中心、不含机械手的加工中心等类型。

2.2数控机床加工中心的编程与刀具

第一，编程特点。在进行数控机床加工中心编程时，需要综合分析工艺特点，合理安排加工工序;根据批量生产的具体情况，设置手动换刀与自动换刀等模式，并为自动换刀留足够的空间;可以应用刀具机外预调，从而提升数控机床的利用率;需加大对编程的检查力度并进行试运行;需要将不同的工序安排在不同的程序中;灵活利用系统编程处理功能。

第二，数控机床加工中心刀具与零件装夹的选择。首先，需科学选择刀具。数控机床加工中心要求刀具具备良好的切削性能、功能丰富的工具系统与较高的精度。便需要根据这些要求选择刀具，提升数控机床加工中心的加工精度。其次，需科学选择零件的装夹。在数控机床加工中心中，需要根据六点定位原则进行零件的定位;需在综合考虑更多加工内容的基础上选择定位基准;若零件的定位基准与设计基准出现偏差，需综合分析装配图样，明确设计基准的功能;避免零件定位基准与编程原点重合【3】。在数控机床加工中心中，夹具不仅需要进行零件的装夹，也需要根据定位基准明确零件的加工原点。因此，需科学选择。

2.3数控机床加工中心的工艺特点

数控机床加工中心的工艺有一定的特点。第一，可加工高精度、高效率的工件。部分零件不属于大批量生产，但又是设备中的关键零件，对精度与工期等方面的要求比较高。在传统的机械加工中需要利用大量机床，加工周期相对较长，且加工质量会受到技术人员专业能力的影响，很容易出现残次品。而应用数控机床加工中心进行加工可以自动控制加工工序，简化了加工流程，也减少了人为干扰，可以在提升加工效率的同时保障产品质量。第二，可加工较为复杂的零件。数控机床加工中心也分为多种类型，其中四轴联动与五轴联动数控机床加工中心应用了CAD/CAM技术，可以有效加工形状复杂的零件。同时，数控机床加工中心也应用了DNC技术，可以满足多种加工需求。第三，可进行批量工件的加工。数控机床加工中心的柔性较强，不仅可以快速对一些特殊要求进行反应，也可以进行批量生产，有利于提升经济效益。

2.4数控机床加工中心工艺过程的设计

在進行工艺设计时，技术人员需要综合考虑效率与精度这两个方面。一般情况下，技术人员可以坚持先粗后精、先面后孔、先基准后其他的原则。在进行一次装夹加工时，技术人员可以优化工艺设计，从而一次完成对所有加工表面的加工。孔系加工对位置的精度要求比较高，所以在加工时技术人员应合理安排加工顺序，避免影响位置的精度【4】。此外，在加工过程中，技术人员需集中利用刀具，从而减少更换刀具的次数。简单来说，技术人员需要利用同一把刀具完成相应的加工工序，之后再利用别的刀具进行加工。但是，孔系加工的精度要求较高，如果是通过工作台回转明确零件的加工部位，集中利用刀具就可能会出现重复定位等情况，所以不能应用这种方式。

2.5数控机床加工中心的使用

为了充分发挥数控机床加工中心的作用，应优化其使用环境，科学制定操作规程。首先，技术人员需要保障数控机床加工中心处于相对阴暗的环境中，避免其受到阳光照射或热辐射的影响，同时也需要确保环境不潮湿、没有太多的粉尘。其次，需要科学制定操作规程。例如，需要完善数控机床加工中心的维护保养制度、数控机床加工中心的交接班制度等，让操作人员根据规定进行操作，增强操作的规范性。再次，需要加强电源保障。可以应用专线供电，也可以在电源处增设稳压装置，减少电气干扰。此外，不能长期封存数控机床加工中心。在采购数控机床加工中心之后，需要提高设备利用率，避免系统出现故障。

3.数控机床加工中心的维护与保养

3.1数控系统的维护保养

在进行数控系统的维护保养时，维护人员需要严格遵循维护制度的要求、避免灰尘等杂物进入到数控装置当中、避免系统过热、定期对数控系统的输入装置与输出装置进行维护保养、定期检修或更换直流电动机电刷、定期检修或更换存储用电池、定期维护备用电路板。

3.2机械部件的维护

机械部件的维护保养也至关重要，其维护重点在于主传动链、滚珠丝杠螺纹副、刀库与换刀机械手的维护。

3.3液压与气压系统的维护保养

液压系统与气压系统在数控机床加工中心中发挥着重要作用，维护人员需要定期清洗或更换系统当中的分滤网或过滤器;定期检查液压系统中的油质，并及时添加液压油;定期进行气压系统分水滤气器的放水工作【5】。

3.4机床精度的维护保养

在长期运行过程中，数控机床的精度可能会下降，因此维护人员需要定期检查数控机床的水平精度与机械精度，并进行精度校正。其中，机械精度的校正方法包括软方法与硬方法。软方法指的是利用系统参数补偿校正精度。而硬方法指的是在机床大修时调整机床当中的零部件。

结语：

数控机床加工中心主要是由基础部件、辅助装置等共同构成的，具有加工精度高、表面质量好等特点。在应用数控机床加工中心技術时需要了解其编程特点、科学选择刀具与装夹、优化工艺设计，从而生产出质量好、精度高的产品。为了保障机床的正常运行，也应当做好系统、部件的维护保养工作，延长机床的使用寿命，为制造业的发展提供助力。

参考文献

[1]任德宝.复杂型腔铝合金零件在数控机床中的加工[J].世界有色金属，2020（24）：38-39.

[2]马丽，贾大明.收割机复杂零件多轴数控机床加工误差控制优化仿真[J].农机化研究，2021，43（10）：37-41.

[3]曹剑中.浅谈数控电火花线切割机床加工特点及发展方向[J].今日制造与升级，2020（Z2）：64-65.

[4]张伟.数控机床加工精度的影响因素及其控制措施[J].现代农机，2020（06）：56-57.

[5]袁振东.影响经济型数控机床加工精度的因素分析[J].现代农机，2020（06）：60-61.