數控機床加工機械零件的特點分析

劉洋

(中信戴卡股份有限公司，河北 秦皇島 066003)

數控機床加工機械零件的特點分析

劉洋

(中信戴卡股份有限公司，河北 秦皇島 066003)

數控機床是典型的高科技加工裝備，用其參與機械零件加工處理可取得顯著的收益。分析了數控技術的功能特點，闡述其在機械零配件加工中的應用情況。

數控機床；機械零件；加工；特點分析

機械設備是現代工業加工與制造的產品對象，各種成品機械裝備在企業生產中得到了普及應用。從局部角度來說，機械設備由不同的零件構成，各種零件是機械設備發揮功能作用的基本保障，通過改善零件加工的質量，能夠為設備組裝提供良好的組織條件，實現了整個機械系統的穩定運轉。針對機械零件加工常見的質量問題，應及時對車間內的加工工藝進行升級改造。

1 機械零件加工的缺陷

機械制造業是工業產業結構的關鍵組成，關系著國民產業收益水平的增長。機械工程原理指出，機械零件主要是構成整套機械裝置的單個元件，屬于單個的金屬制件品。無論是哪一種機械設備，都要選用不同的機械零件作為組裝單元，然后才能發揮出應有的機械運動功能。工業科技是我國技術產業相對落后的領域，因技術條件及加工設備的不足，機械零件加工存在著多方面的缺陷。

（1）質量問題。機械零件是一臺機器的單個配件，零件加工質量決定了整套機械裝置的應用功能。由于生產條件的限制，機械設備在加工過程中存在著諸多質量問題，這種缺陷往往會帶來一系列的不利影響。精度是衡量零件加工質量的核心標準，其主要反映于幾何尺寸這一參數[1]。從車間實際加工情況來看，機械零件制造的精準度偏低，成品質檢結果顯示了誤差率超標，與機械圖紙設計的幾何參數不一致。質量是機械制造業持續生存的關鍵，零件質量不合格勢必阻礙整個行業的長久發展。

（2）產量問題。產量是用數量多少來判斷企業生產的水平，單個機械零件統計總數能夠反映出車間的生產產量。目前，機械零件產量問題的表現：一是生產效率，生產人員無法按照預期的數量指標完成任務，每日、周、月產量統計數據表明，零件上交數量與預期值有較大的差異，生產效率最低僅60%左右；二是生產浪費，由于種種條件的約束，零件的尺寸誤差超標過多，單個零件必須要申請報廢處理，重新下料生產零件而增加了毛坯料的耗材；這些都阻礙了零件加工產量的提升。

2 數控機床加工零件的特點分析

數控機床是一種用計算機來控制的機床。數控系統根據程序指令向伺服裝置和其它功能部件發出運行或終斷信息來控制機床的各種運動，當零件的加工程序結束時，機床便會自動停止。數控機床加工零件具有程序化、自動化、集中化等特點。

（1）程序化。數控機床的運動和輔助動作均受控于數控系統發出的指令，而數控系統的指令是由程序員根據工件的材質、加工要求、機床的特性和系統所規定的指令格式編制的。數控編程是在機械專業規定范圍里，用程序代碼編寫出與零件產品相關的工藝流程，如圖1，經過計算機模擬無誤后執行于生產操作。數控機床的程序化特點，使操作人員在加工零件時按照擬定的軌道調控設備，防止程序指令錯誤而破壞了產品的質量標準。

（2）集中化。早期零件加工設備的功能有限，對于工藝復雜的零件產品難以正常生產，使得零件成品的參數標準不合要求，影響了單個件機械功能的發揮。數控機床一般帶有可以自動換刀的刀架、刀庫，換刀過程由程序控制自動進行，因此，工序比較集中。工序集中帶來巨大的經濟效益：減少機床占地面積，提高了廠房空間的利用率；減少或沒有中間環節，既省時間又省人力；減短了零件加工的操作時間，保證了產品的質量。

圖1 三維數控編程

（3）自動化。數控機床加工時，不需人工控制刀具，自動化程度高，這是數控機床加工最基本的特點。數控工在數控機床上加工出的零件比普通工在傳統機床上加工的零件精度要高，整個加工流程基本無需手工參與便可完成。數控機床的加工自動化，免除了普通機床上工人的疲勞、粗心、估計等人為誤差，提高了產品的一致性。加工效率高，數控機床的自動換刀等使加工過程緊湊，提高了勞動生產率。

（4）柔性化。傳統的通用機床，雖然柔性好，但效率低下；而傳統的專機，雖然效率很高，但對零件的適應性很差，剛性大，柔性差，很難適應市場經濟下的激烈競爭帶來的產品頻繁改型。現代工業科技研究成果，為機械制造行業提供了先進的技術支撐，用其輔助零件加工具有多方面的利用價值[2]。只要改變程序，就可以在數控機床上加工新的零件，且又能自動化操作，柔性好，效率高，因此數控機床能很好適應市場競爭。

3 數控機床加工的注意事項

數控機床是未來機械制造業發展的必然趨勢，用其作為高精度產品加工可保證零件幾何尺寸的精密性，避免尺寸指標不合格引起的質量問題。對于有條件的機械企業來說，基本上開始逐漸執行了了數控機床為主的加工方案，現實生產也確切帶動了機械零件的產量、數量等指標上升。從長遠角度分析，企業針對數控加工零件的生產模式，還應當配備相應的操作注意事項，以防誤操作對數控機床造成機械性損壞。

（1）做好設備改裝。數控設備也是依靠機械傳動系統執行工作，隨著機械零件生產產量的增加，數控機床承受的工作荷載越來越大。應積極對傳動系統結構進行改裝升級，及時發現機床內部構件的受損情況，保證機床在工作中發揮良好的加工作用[3]。例如：選用尺寸組成嚙合傳動，能夠平穩地傳遞動能，使所有機械零件被完全帶動起來，穩定地完成各項傳動操作。齒輪嚙合充分利用了機械元件之間的從動力，把兩個零件帶入到相同方向的傳動形式中，保持了齒輪的穩步運行。機床改造后齒輪完成嚙合傳動的穩定性較強，啟動設備后可實現比較牢固的齒輪動作，用于數控設備運行具有較好的穩定性。

（2）做好產品檢查。材料成本是機械加工與制造成本的最大組成部分，原材料使用質量關系著加工生產的最終收益。為了節約材料使用期間的浪費率，以及保證零配件加工發揮出應用的利用價值。數控機床加工機械零件時應強化質量檢驗，驗證洗選出來的產品質量是否設備組裝的要求。質檢人員通過計算機建立參數分析模型，對現場的零件進行抽樣檢測、數據分析、工藝研究等處理，自動分析出成品零件是否符合客戶的要求[4]。現場檢查機械零件產品質量時，應嚴格按照機械設計圖紙標注的尺寸，利用游標卡尺、千分尺等逐一測量，保證產品質量符合相關參數指標的要求。

4 結束語

總之，機械零件是機械制造業生產的主要產品，無論是單個制件或成套裝備，都應當重視零件加工質量的控制，這樣才能為企業創造理想的收益。新時期數控技術在機械制造業中的應用更加廣泛，為了保證機械零件的質量與精度合格，應嚴格控制數控機床的操控狀態，做好設備改造、質量檢驗等方面的工作。

[1]朱友旺.傳統機械零件產品加工工藝的缺陷及改進[J].機械制造自動化，2010，16（7）：53-55.

[2]李慶道.數控機床加工機械產品的功能應用特點[J].當代工業科技，2011，32（15）：7-10.

[3]徐海斌.新時期數控技術在機械工程改造過程中的調控研究[J].南京理工大學學報，2010，22（16）：28-31.

[4]趙宇.我國機械加工與制造行業的科技創新對策[J].中國科技信息，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

劉 洋(1983—)，男，河北秦皇島人，大專學歷，助理工程師，研究方向：機械加工。