數控機床對機械加工工藝規(guī)程的影響分析

劉東升

（烏海市職業(yè)技術學校，內蒙古 烏海 016000）

數控機床遵循預編程序加工，在加工處理期間，無須人工干預。數控機床結構精密度高，可以實現(xiàn)長時間穩(wěn)定運行，滿足重復加工需求。數控技術快速發(fā)展中，對數控機床生產率、加工精度、運行壽命提出了較高要求。傳統(tǒng)機床結構缺點比較多，對數控機床性能技術影響較大。所以，現(xiàn)代數控機床在機械結構、普通機床上的差異顯著。

1 數控機床的應用價值

相比傳統(tǒng)加工方法，數控機床具備較強智能化、自動化。由于傳統(tǒng)機械加工存在弊端不足，在機械加工行業(yè)發(fā)展中，所存在的障礙影響比較大。所以，關注數控機床機械加工，屬于時代發(fā)展趨勢，可以滿足實際發(fā)展需求、數控機床進行操作前，預先編輯程序，并且實現(xiàn)自動化運行操作，無須人工干預，可以降低運行成本。相比機械加工方式，數控機床操作具備較高精準度，可以實現(xiàn)長期運行工作，不僅可以緩解工作人員壓力，還可以提升生產效率。現(xiàn)階段，數控機床發(fā)展前景廣闊，然而發(fā)展缺陷比較多，相應阻礙數控機床技術發(fā)展。所以，加大技術創(chuàng)新力度，為機械加工提供優(yōu)質支持，全面發(fā)揮出數控機床作用，以此促進機械加工發(fā)展。

2 數控機床對機械加工工藝規(guī)程的影響

2.1 數控車床改變工藝規(guī)程

數控車床主傳動系統(tǒng)，多應用交流主軸電動機。采用同步帶傳動、主軸箱內部傳動主軸，可以輸出最大轉矩、全部功率。轉速持續(xù)變化，轉矩和功率也會相應改變。部分主軸由交流調速電動機構成，并且借助兩級塔倫直驅，并且由電氣系統(tǒng)實現(xiàn)無級調速。主傳動鏈無齒輪、噪音小。數控機床主傳動，按照程序指令，由電氣系統(tǒng)實現(xiàn)自動環(huán)向與變速控制。在換向、變速處理中，不需要停車，可以為工序集成提供保障。例如，粗細加工可以集中工序，傳統(tǒng)機床加工的粗細加工差異大，必須進行停車變速，此時，會中斷加工工序。此外，內外輪廓加工、車螺紋、切槽，均可以實現(xiàn)集中工序。傳統(tǒng)機床加工轉速不同，必須頻繁換刀，此時，就會中斷工序。

數控機床無進給箱、交換齒輪架，通過伺服電動機滾珠絲杠，傳輸到刀架、滑板中，可以實現(xiàn)橫向、縱向進給運動。數控車床伺服電動機，調速范圍廣，可以實現(xiàn)無級調速，定位準確度高。普通臥式機床，利用溜板箱、進給箱、掛輪架，將主軸運動傳輸到刀架，實現(xiàn)橫向、縱向進給運動。盡管數控車床主軸、縱向絲杠無機械傳動聯(lián)結，然而，卻具備螺紋功能。主軸包含伺服電動機驅動旋轉，將脈沖編碼器安裝在主軸箱內部。主軸運動利用齒輪、齒形帶，可以傳輸到脈沖編碼器中。主軸旋轉時，脈沖編碼器能夠向數控系統(tǒng)發(fā)送檢測脈沖信號，確保主軸電動機旋轉、刀架切削進給量同步。通過此種方式，可以縮短傳動鏈長度，提升機床加工精度。數控車床通過脈寬，對伺服電動機、伺服系統(tǒng)進行調速，所以進給量、車螺紋范圍大。針對數控車床進給傳動系統(tǒng)，按照程序指令，對系統(tǒng)進給速度進行控制，通過數字坐標信息控制進給方向。通過程序指令信息，合理控制背吃刀量，切削用量變化，不需要進行停車調整，可以為工序集成提供技術支持。

如車螺紋，普通車床調整為絲桿模式，劃斷工序。然而，數控機床轉變螺紋加工方式，由主軸脈沖編碼器進給傳動鏈，無須停車調整機床，只需程序指令控制，以此實現(xiàn)打包集成，無須單獨分列車螺紋工序。針對車錐度，普通車床需要轉動小滑板，會劃斷工序。然而，對于數控機床來說，數控加工異型曲線、圓弧、直線難度較大，無須借助模型工藝，也不用停車調整機床，遵循預設程序指令，都可以實現(xiàn)數字坐標走刀，打包集成工序，無須單獨劃分車錐度工序，只需要劃分為不同步驟即可。例如，車圓球、車曲面，只需合理選擇刀具副偏角，無須停車就可更換為車刀。遵循程序指令，實現(xiàn)數字坐標走刀，使用車外圓刀具加工圓球、曲面。打包集成工序，無須單獨分出車圓球、曲面工序，只需要劃分工藝步驟。

如錐套球體零件，分析傳統(tǒng)機床加工、數控機床加工區(qū)別。針對錐套球體零件，工藝方案區(qū)別多體現(xiàn)在車錐孔、車球體方面，詳情見表1。

表1 不同工藝方案比較

在傳統(tǒng)工藝中，工序2可以為工序5做準備。工序5利用雙手控制法，對粗精車球體進行手動調控，無法確保精度。數控機床工序中，工序2利用數字坐標、程序指令，將球體粗車出來。工序4屬于精車球體，可以確保精度，無須停車調整機床。傳統(tǒng)機床工藝中，工序3為車錐孔，實現(xiàn)車出20.8底孔，之后轉動小滑板車錐孔，同時以鉸錐孔維護尺寸精度。工序3利用數字坐標、程序指令，車出錐體，無須停車調整機床。

2.2 加工中心改變工藝規(guī)程

在數控機床中，加工機床的自動化、生產率比較高，屬于綜合機床，在機械結構上明顯優(yōu)于普通銑床。性能優(yōu)勢表現(xiàn)在以下幾點：第一，加工中心為數控銑床、數控鏜床、數控車床，增設自動換刀裝置。將工件裝夾在機床工作臺上，可以持續(xù)對工件表面進行鉆孔、鉸孔、銑削、攻螺紋加工，在單臺機床上，實現(xiàn)多臺機場同步運行，工序集成度高。第二，在加工中心，涉及回轉工作臺、主軸箱，可以旋轉標準角度。工件一次裝夾后，可以自動完成多平面、多角度工序加工。第三，加工中心可以轉變機床主軸轉速、刀量、進給量，改變工件運動軌跡，發(fā)揮出輔助功能。第四，加工中心配置交換工作臺，在工作位置同步加工工件時，剩余工件在裝卸位置臺上裝卸，不會對正常加工工件造成影響，顯著提升工作效率。

由于數控機床機械結構技術持續(xù)發(fā)展，數控機床通過信息、軟件方式，補償機械硬件結構，改變切削用量，優(yōu)化調整全自動柔性調整，縮短機器傳動鏈，提升機床精度。數控加工工序、步驟劃分，和傳統(tǒng)機加工標準差別非常大。在傳統(tǒng)工藝中，主要提及“工序”概念。在數控加工中，主要提及“工步”概念，盡管數控加工零件工序很少，但還是需要按照步驟加工，因此被稱為“工步”。在傳統(tǒng)加工中，各工序比較分散，且不同工序中的工步內容少。在數控加工中，每道工序工步內容多。在編制傳統(tǒng)加工工藝時，將工序作為重點內容。在數控加工中，將工步作為重點內容。

3 數控機床創(chuàng)新改變發(fā)展

在時代發(fā)展進程中，數控機床技術緊跟時代發(fā)展腳步，實現(xiàn)創(chuàng)新改革發(fā)展，相應轉變了數控機床運轉流程。現(xiàn)階段，我國數控機床運轉流程，多依賴主動空軸實現(xiàn)傳動，全面提升傳控功率，既可以加快數控機床發(fā)展速度，還可以加強運行質量。運轉變化時，能夠展示出功率效果，降低噪聲污染，提升運轉效率。數控機床運行期間，通過運轉流程的現(xiàn)代化發(fā)展，能夠提升運轉程序指令的現(xiàn)代化水平。通過數字化控制程序，可以保障工序正常發(fā)展，帶動數控機床的高效發(fā)展，同時可以簡化數控機床運轉流程。數控機床運轉流程項目比較多，且不同項目的操作特點不同。傳統(tǒng)數控機床加工處理時，由于多因素加劇運轉復雜性，會由于加工特點不同，頻繁更換刀具裝置，此時，就需要停車調整。當機床運轉流程中斷時，將會對機床運轉整體性、連續(xù)性造成極大影響。

4 結語

綜上所述，在現(xiàn)代發(fā)展過程中，數控機床極大地影響機械加工工藝。數控機床創(chuàng)新發(fā)展，能夠促進機械加工規(guī)程創(chuàng)新發(fā)展。與傳統(tǒng)技術工藝相比，數控機床具備現(xiàn)代化特點，緊跟時代發(fā)展腳步。為了實現(xiàn)機械加工工藝的現(xiàn)代化發(fā)展，必須深入研究和探索數控機床相關問題，學習和借鑒西方國家發(fā)展經驗，結合機械加工規(guī)程現(xiàn)狀，做好規(guī)范化、科學化完善，實現(xiàn)數控工藝的高效化發(fā)展。