機械數控零件加工工藝的研究

李華偉

摘 要：數控技術的不斷完善，讓機械產品的加工精度有了明顯提升，無論是效率還是質量都有良好保障。與此同時，合理的工藝過程規劃與加工工藝的技術研究決定了先進制造技術可以為今后企業的開發與產品制造創造更加的經濟效益，這也是本文主要的研究方向與主要內容。

關鍵詞：機械數控零件;加工工藝;研究

當前的先進制造技術正朝著數字化、智能化與網絡化的方向發展，現代先進的制造技術核心內容也體現在產品的設計、裝配、加工制造等多個方面，這也是現代制造技術體系下的關鍵組成部分，對于產品質量與制造成本的控制具有顯著作用。出于技術研究的角度，我們也需要對復雜零件的數控加工工藝展開要點分析。

1 機械數控零件加工工藝技術

機械數控零件加工工藝技術是一項系統性的工程技術，即按照產品設計的本身要求來對加工方法和制造過程進行控制。在加工環節中，數控加工的工藝方案一直是行業領域內的重點研究問題，我們需要結合零件本身的幾何特點、精度要求、空間位置與表面粗糙度等條件，結合現有的設備與性能確定合理的參數，一般情況下，技術方案也應該包含以下幾個方面的內容。

1.1 材料選用

機械數控的加工過程利用到了車、擴、鉸等多種技術手段，利用多種刀具將毛皮材料進行加工，獲取其基礎的幾何形狀與表面質量。我們在確定加工工藝時，也應該考慮到毛坯材料與尺寸的具體要求，提升材料利用率，降低制造成本。當前的加工材料成型工藝當中，我們可以按照現有圖紙所規定的材料性能來進一步選擇，按照零件的功能要求、生產類型、生產條件來選擇材料。[1]

1.2 工裝設計技術

工裝設計技術是當前保障零件加工精度的主要條件，也是復雜零件數控條件下的不可或缺內容。良好的工裝設計不僅要在精度上符合標準，在工藝、性能上同樣要利于檢驗、維修等。所以，在合理的精度范圍內進行重復準確定位可以確保加工對象的準確度要求，例如零件每次都能被定位在相同的目標區域，機床、刀具等加工位置可以得到確定。這樣一來，即便工件更換，其調整和輔助的時間也會有明顯降低，維持生產效率，提升企業的經濟效益。

1.3 參數條件的合理選擇

參數條件體現在道具、加工參數等。機械數控加工工藝也離不開刀具的輔助，在任何形式的機械加工中都扮演了重要的角色。[2]但數控加工可以在機床上使用不同類型的刀具，包括整體式刀具、鑲嵌式刀具、特殊刀具等。按照當前國內主要的刀具材料來看，高速鋼、合金、人造金剛石等材料仍然是主流選擇，另外在參數控制方面，包括刀位軌跡分析、切削參數控制、刀軸方式等也一直是研究工作的重點，分析如何在規定時間內滿足技術要求，同時保障刀具性能。

1.4 數控仿真

數控仿真的功能是利用計算機營造的模擬環境來對加工過程進行控制，優化工藝過程。仿真系統可以清晰直觀地表現出加工環節中的技術問題，在可視化制造環境下利用計算機進行變更修改，在維持編程效率的同時保障產品質量。目前常用的UG、NCV等仿真軟件可以直接體現刀具運動軌跡、機床工作狀態等過程，還能針對性地開展刀具碰撞實驗等，進行了快速的模擬和制造。針對傳統制造過程中出現的程序錯誤導致的機床損傷、零件報廢等問題起到了良好的抑制作用。另外，配合當前的CAD技術，利用三維軟件來建立CAD模型，以內部統一的格式直接從系統中獲取產品幾何模型，并不需要進行格式轉換，對以往的軟件功能進行了擴展，也可以在工業生產領域發揮顯著作用。

2 新型加工工藝的研究

2.1 UG主模型的數控加工

在UG系統中推薦使用基于主模型的數控編程方案，產品設計中得出主模型特征后，加工模塊可以確定裝備方式，將設計模型引用到裝配模型當中，實現了數控零件從開發設計到制造完畢中涉及到的所有信息間的連接，研發周期與生產效率大幅改善。設計主模型包括仿真模型、加工模型、裝配模型與工程技術信息四個部分，在具體操作時除了要進行基礎加工外還應該設置合理的操作參數，包括切削參數、非切削參數、道具路徑、執行后的NC代碼等。作為一種多軸數控加工方案，對于某些復雜機械零件的加工精度起到了有效的保障作用。[3]

2.2 整體葉輪

整體葉輪是流體機械中進行能量轉換的主要裝置。考慮到其空間結構較為復雜與較高的制造進度要求，我們也需要在葉片的加工工藝方法上展開技術分析。從加工過程來看，需要滿足零件本身的動力學特點，在結構特點方面進行技術研究，并以此為基礎規劃出合理的加工方案。具體來看，包括幾何層面的技術要求、物理技術要求。前者即尺寸要求、粗糙度控制，后者則包括物理機械性能等。在經過仿真準備與后置處理后，對零件進行整體加工。仿真準備錢我們需創建運動組件的不同連接點和運動軸，將整個坐標系統打造成為控制機床軸向運動的主要方案。在后置處理環節，針對結構配置進行操作，生成加工NC程序片段?？偠灾?，利用虛擬裝配來建立零件的加工主模型，并以此為基礎進行后續的自動白菜南橫，生成刀路軌跡，為生產提供更加安全有效的保障措施。

3 結語

機械數控零件的加工過程可以克服傳統零件加工中的典型技術問題，并針對現有的工藝展開優化與改進。未來針對復雜零件的加工工藝來需要在方案上作出調整，通過數控編程與機床仿真模擬等方式來節省工作時間，提升工作效率，打造數字化加工體系。今后的控制系統也會更加便捷有效，在處理能力上顯著提高。

參考文獻：

[1]袁禮彬，孫士俊.基于加工中心的數控加工工藝研究[J].機械工程與自動化，2010（1）：197-198.

[2]李敏.數控加工工藝中的誤差分析[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2013（5）：317-318.

[3]鄭紅.論數控刀具對數控加工工藝的影響[J].內燃機與配件，2017（3）：62-64.