數控機床的高速高精技術應用探析

趙傳彬

摘 要：隨著汽車、國防、航空、航天等工業的高速發展以新型材料的研究和應用，對數控機床加工的高效益、高質量和低成本要求越加明顯。數控機床作為智能制造領域的重要裝備，集多項高端技術于一體，是科技速度發展的產物，多用于復雜零件的生產制造，如何最大程度的實現先進軟硬件的匹配，發揮最大效能，提高加工速度和精度，從而提高產品質量，降低生產周期和成本，是眾多企業提升競爭力的制勝之路。

關鍵詞：數控機床；高速高精；智能化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.022

當今社會科學技術發展日新月異，經濟形勢復雜多變，市場需求不斷變換，新材料和新技術不斷涌現，環境與資源約束也日趨緊張，逼迫各行各業都要提升競爭力和適應力。數控技術作為當今裝備制造的核心技術，《中國制造2025》將數控機床和基礎制造裝備列為“加快突破的戰略必爭領域”，其中提出要加強前瞻部署和關鍵技術突破，積極謀劃搶占未來科技和產業競爭制造點，對裝備制造和數控機床都提出來新的戰略性需求，新的要求催生數控機床智能化升級和新型數控機床的發展。目前，高端的數控機床主軸轉速高達200000r/min，分辨率為0.1μm，進給速度高達240m/min，高度發達的科學技術引領數控機床的加工精度進入了超精時代，高速、超精、智能、復合、柔性、綠色制造，已成為高檔數控機床未來重點發展的主攻方向。

當前機械加工不單是單件大批量生產，人們對美感和藝術的追求日益升高，多用戶的小批量多品種生產等個性化需求日益增多，數控加工不但要提高效率又要保證質量，這就要求CNC在滿足現狀軌跡允許的精度范圍內，選擇最佳的進給速度，特別在高精度模具加工中，生產周期至為重要，且曲面復雜，零件程序大，每個程序段很短，加減速頻繁，如何保證刀具在每個點保持恒定切削速度，特別在拐角和小半徑處，表面質量及尺寸、形狀精度要求極高，必須利用特殊的控制方法實現高精和高速加工，既提高光潔度，又可以減少電火花和拋光環節。這些不只是有先進的硬件和高端的軟件技術就可以實現的，還需要通過優化系統和伺服的控制參數，從而實現軟硬件的匹配高效運行。下面以華中8型數控機床為例介紹高速高精功能的應用和參數的優化。

1 HNC-8型系統的4種加工模式及對應指令

G64（連續切削模式）、G05.1Q1（高速切削模式）、G05.1Q2（高精切削模式）、G05.1Q3（高速高精切削模式）。

2 控制切削模式的系統參數及說明

3 測試方法

（1）以參數定義，通過修改對應參數，驗證其影響因素；

（2）以“零件缺陷與參數關系”作為理論依據，進行參數設置；

（3）通過修改優化參數，在同等環境下進行加工測試，檢測零件的表面質量和形狀精度；

（4）記錄每種模式下零件加工耗時；

（5）對加工結果進行統計比對；

（6）進一步驗證和優化參數，得到理想參數值。

4 不同模式下加工質量及耗時

5 高速高精參數優化調整建議值

6 不同模式適用場合

數控機床是高端科學技術產物，在高科技的計算機、電子信息技術時代，數控機床要搭配先進的軟硬件，與此同時關鍵的支撐和配套技術也要同步，彌補我國機床業的短板，最大限度的發揮數控機床的功效，實現高度的智能化、自診斷、自適應和高可靠性，從而滿足不同應用場合和不同材料的高效益生產，更好的服務于國家生產建設。

參考文獻：

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