提高机械数控加工技术水平的有效策略

祁豪

(商丘技师学院,河南商丘 476000)

0 引言

在我国社会生产力不新提高以及现代科学技术推动的背景下,我国制造行业的生产水平不新提升被广泛应用在数控技术和数控车床设备中。当前我国数控技术还处于不断提高的阶段,因此,数控车床的加工精度也需要不新的与时但进。由于影响数控车床加工的因素较多,所以为了提高数控车床加工精度,需要准确掌握关键影响因素,从而完成工艺处理优化,进一步促进数控车床加工精度的提升,满足我国现代精密仪器设备对数控车床的高精度要求

1 机械数控加工技术的重要性

随着我国社会科技的发展我国的工业行业也会获得进一步发展,因此,机械数控加工技术也会有很大幅度提升,应用范围同时也会越来越广数控加工技术已经成为我国机械制造业行业发展的主要趋势。机械数控加工技术是在当前科技社会发展的基础上发展而来的,被广泛应用于很多加工制造行业,并在这些行业应用中取得了很好的成绩。较普通机床加工而言,机械数控加工技术的主要应用优势包括以下几点:第一,能完成更为复杂的加工;第二,适用性强;第三,制造效率高;第四,精密度准确;第五,性能稳定;第六,能减少人工操作,解放劳动力。在机械数控加工技术多年的应用过程中,这些优势被广大机械制造单位所认可并积极应用,在目前我国的机械数控制造行业中占据了重要地位。

在实际应用过程中,只有提升机械数控加工技术应用的合理性和科学性,才能最大限度地发挥这一技术的作用和优势,真正起到提高机械数控加工生产效率的目的,进而使我国制造行业的整体素质得到提升和发展。而我国也很重视机械数控加工技术的应用,目前也在大力应用和推广机械数控加工技术,并在实践中不断进行研究和创新,逐步根据实际情况进行拓展和改良。通过改良和拓展工作的开展,可以实现机械数控加工技术的水平和工艺提升,最终推动机械数控行业的发展,同时推动我国社会经济发展机械数控机床加工具体工作的开展过程可归纳如下:首先,工作人员依照指定的程序代码来编写加工程序单然后工作人员将加工程序单内容输入到对应的数控装备中然后车床就会按照输入的程序指令开始作业实现对零部件的自动加工过程。加工过程中不用人员插手。这种技术应用范围很广,能够应用在生产产品形状较为复杂批量需求小精准度要求高的设备部件加工过程中较传统加工技术而言更加方便精准,且能够减少产品误差、提升生产效率目前在制造行业中起到了非常重要的作用很大程度上推动了制造业经济效益提升和行业发展[1]。

2 机械数控加工技术影响要素

目前我国机械数控加工技术发展应用过程中还存在很多的问题,这些问题的存在会给机械数控加工作业的准确度、质量及生产效率等产生不良影响。本文针对常见的机械数控加工技术问题进行研究和分析,希望给相关人员带来一些参考和帮助。

2.1 程序编写不合理

优化编程工作开展可以从以下三个方面着手:第一,在程序编写之前,要对机床的情况及生产要求等进行学习和研究,掌握有关机床的指令,了解机床内部的具体功能和问题,方便后期程序编写与机床实际情况相结合,实现加工机床质量和效率的最优化;第二,编写程序必须结合机床的实际状况来开展,以保证编程内容的实用性和合理性,规避机床走空刀的现象出现;第三,做好相应的计算机编程的推广和宣传工作,提前应用计算机软件的模拟技术来对编写程序的加工过程进行演练,发现存在的问题,并及时做出调整,保证优化程序的合理性和可操作性的同时,缩短程序调试的时间,最终提升机械设备的加工效率[2]。

2.2 数控机床应用不合理

机械制造生产过程具有连续性,机械数控加工技术应用时间也具有联系性或长时间性。一方面,要求制定详细的设备使用操作规程,并对所有人员进行专业化培训,以保证所有人员能够掌握对应的使用要求和技能。同时制定检查管理制度来对人员操作过程进行监管,约束工作人员行为,避免工作人员因为马虎、偷懒省事等心理出现不按规范操作及维护保养设备的行为。对发现的违规行为应该进行考核处理,以提升相关人员的责任性。总之,要通过制度规范和管理来对人员形成一定的约束,以减少人为操作问题发生,最终提升机械数控加工技术水平。

除此之外,还要重视设备维护保养工作的开展,以这种方式来延长设备的使用寿命。这项工作的开展一方面要与人员管理一样,制定对应的设备维护保养及检查管理制度,做好设备的定期检查、检维修及维护保养工作,并对维护检查人员的行为进行监管最终提升设备管理的有效性另一方面还要做好设备的使用管控生产任务量很大时需要了解零件的加工要求及设备要求等,例如,在分析是粗加工还是精加工的问题上,应安排合适的设备进行加工,避免“大材小用”的问题出现。一般而言,使用设备使用年限长,精准度低的设备来进行粗加工中,用设备精准度高使用年限较短的设备进行精加工[3]。因为粗加工设备部件对加工精度要求低,同时加工过程也会对数控设备的精准度产生影响。通过这种合理划分分配的方式来对加工件进行分类加工,既可以实现资源的合理分配,又可以减少设备损坏问题发生,延长设备的使用寿命。只有通过合理管控使用数控机床,才能提升设备的工作质量和加工效率,最终体现机械数控加工技术的优越性。

2.3 把握操刀问题

在机械数控加工技术应用过程中,遇到加工量的情况时,尤其要注意确保零部件的加工质量和加工工序的稳定性,否则会对整个机械数控加工工作开展效率产生影响。而换刀、操刀问题也会对加工质量和工序稳定性产生影响。实际生产中需要选择合适的换刀法及换刀节点,以达到缩短换刀时间、减少设备精准度损失及降低成本投入的目的。换刀方法包括:刀的位置、换刀操作顺序等关键点,必须针对不同的生产工艺去研究和分析,避免因操刀流程不当,导致的低效率问题。

3 数控车床加工精度的工艺处理及有效优化措施

3.1 提高数控车床刀具自动化

通过提高刀具自动化程度,能够提高换刀速度根据所编辑的程序完成自动化换刀,能够全面提升数控车床加工精度。在数控刀库设计中加入机械手臂自动换刀装置,在计算机发出控制命令后,就能够实现自动取刀、自动换刀的过程,在计算机没有发出指令的情况下,机械手臂取刀的零部件会处于闭合的状态,闭合和张开通过电磁原理来实现,根据产品的实际需求选择不同的控制方式,计算机系统向机械手臂发出相应的指令。当进行自动取刀、自动换刀时,机械手就会自动移动到需要更换刀具的位置,将刀库中需要的刀具通过传送带自动传送到相应的位置,刀具到达指定点位后,计算机系统会收到反馈命令,从而对机械手臂发出取刀的指令这是提高数控车床加工精度以及加工效率的有效方式[4]。

3.2 先进制造软件的应用

先进的制造软件,集成了产品设计、工程和制造的高性能产品数字化解决方案,其应用领域贯穿着产品全生命周期。其中CAM拥有零件建模、工装设计、模具设计、CNC加工编程、EDCAM编程、WEDM编程、CMM测量编程、后处理系统、集成仿直系统等功能。面对复杂零件的加工,为了保证机床的高效率切削、工业机器人的高效率动作,CAM工具通过应用自动刀具倾斜、交互式碰撞避让、自动方向矢量控制等功能,实现连续5轴加工、3+2轴加工、旋风铣粗加工、摆线加工等,并使用虚拟数控机床动态仿直NC代码,输出安全高效的程序。CAM工具还集成了专业制造工艺模块。为了沉淀工厂制造标准,经验丰富的工程师和软件应用工程师一起编制了专业制造工艺模块,沉淀了行业的先进加工工艺和工厂最先进的经验工艺参数,比如轮毂和叶轮加工、涡轮叶片、引擎端口和歧管等制造工艺模块,从而高标准、高效率的完成高精度复杂零件的加工。

3.3 建立科学的误差改进方法

数控车床在加丁制造过程中误差补偿是一项重要的工作,现阶段我国部分制造企业的数控车床在加工过程中的精度较低,所以可通过对数控系统的编程建立误差补偿法来提高加工精度。例如,在伺服系统为半闭环式的数控车床中,这种伺服系统在运行过程中因为反向间隙误差导致不能实现精准定位,所以就可以采用误差补偿法进行补偿,通过对该伺服系统的程序编辑,加入误差补偿功能,则能实现更高精度的生产,对于数控车床精度提升具有良好的作用[5]。

3.4 先进的刀具涂层技术的应用

高效铁削刀具是保证先进加工技术的关键因素之一。先进的涂层技术,刀具基体材质、刃边处理和后处理工艺共同保证了铣削刀具的高精度、高切削效率长切削寿命。先进涂层技术赋予了刀片强大的耐磨能力和更长的寿命,更持久的刀具寿命有利于降低零件制造成本提高生产效率和良好的质量。传统的CVD氧化铝涂层中,晶体的生长方向是随机的。新一代的CVD涂层技术,通过控制晶体的成长方向,以确保所有的晶体都沿着相同的方向排列,并使最坚固的部分朝向顶面,从而获得致密有序的晶体组织紧密排列的单向晶体在切削区域和铁屑间构造了一个坚固的屏障,改进了抗月牙洼磨损和抗后刀面磨捐特性,并且使切削区域能够更快散热,从而有助于切削刃在更长时间的连续切削期间保持不变形。

3.5 先进的数控系统的应用

先进数控系统拥有强大的硬件架构以及智能的控制算法,辅助以出色的驱动和电机技术,使加工过程拥有极高的动态性能及精度。同步配置IT 集成方案,大大提高的数控机床的生产能力及生产效率。先进的数控系统采用最先进多核外理器技术基干驱动的高性能NCU(数控单元),具有优秀的性能潜力。高性能代表着高度模块化的数控机床配备了数量极多的数控轴,例如传输线或多面回转工作台式组合机床高性能还代表着5 轴模具加工中心进行高速切削时的超高精度和动态加工性能。

3.6 复合加工数控机床的应用

先进的数控机床已经在单一功能的数控机床上,加装动力铣头、动力刀架、五轴转台等,实现更加复杂的复合加工要求。新一代复合加工机床,集传统车铣复合与齿轮加工功能于一身,除传统的车铣5轴加工,还嵌入了铣齿、滚齿、刮齿加工,最大限度地实现了工序集中,减少人员设备,缩短生产周期。

3.7 确定合理的切削用量

背吃刀量、进给速度以及主轴切削速度是切削用量的主要包含内容,对数控车床加工精度会造成很大的影响。因此,在数控车床实际加工生产过程中,需要根据设计作用条件,确定最佳的加工方法,进而选择最为合理的切削用量。由于在数控车床加工作业过程中会产生大量的热量,摩擦较强,容易出现刀具变形的问题,所以需要采用切削液进行保护,降低摩擦和温度对刀具的影响,可以采用乳化液,能够对刀具与零部件接触位置起到很好的保护作用,防止出现因刀具变形影响加工精度的情况。

4 结语

随着IT技术网络技术的快速发展,数控加工也在不断的革新应用软件、工具技术、数控系统、数控机床等关键技术。制造企业需要导入先进的制造软件、先进的刀具技术和涂层技术、先进的数控机床及数控铣系统等技术,开发和应用全自动复合加工数控机床自动化加工单元,并以先进技术推进制造企业的自动化数字化转型升级,提高制造企业的生产效率和市场竞争力。总而言之,机械数控加工在目前的加工行业中发挥了重要作用,并且也是未来市场发展的趋势理应受到行业的关注和推广。但是在目前机械数控加工过程中还存在很多的问题需要引起相关企业和人员的高度重视采取合理的策略来提升加工效果最终推动制造业朝着科学化和高效化的方向发展。