李鵬

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步，數(shù)控機(jī)械加工技術(shù)有革命性的發(fā)展和進(jìn)步。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用的領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，對(duì)于我國(guó)的汽車(chē)制造行業(yè)、輕工業(yè)以及醫(yī)療器械等各種行業(yè)的發(fā)展有著重要作用，促使其實(shí)現(xiàn)數(shù)字化發(fā)展。本文分析了數(shù)控加工工藝的現(xiàn)狀，并且對(duì)其進(jìn)刀工藝的改進(jìn)展開(kāi)探究，做好走刀的設(shè)置，最后對(duì)其進(jìn)刀工藝的效果展開(kāi)分析，促進(jìn)新型數(shù)控機(jī)械加工工藝的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：新型數(shù)控加工機(jī)械；進(jìn)刀工藝；改進(jìn)措施；探究

數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)的過(guò)程中，數(shù)控加工技術(shù)是其中一門(mén)重要的技術(shù)，借助數(shù)字化信息實(shí)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)行的控制，將刀具的移動(dòng)進(jìn)行數(shù)字化控制，將相關(guān)的信息數(shù)據(jù)在程序界面上展示，并且將信息輸入到控制系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)編碼和轉(zhuǎn)碼操作，進(jìn)行數(shù)據(jù)的運(yùn)算和整合，發(fā)出機(jī)械指令，數(shù)控機(jī)床根據(jù)指令實(shí)現(xiàn)刀具和工具的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，加工出符合標(biāo)準(zhǔn)和要求的零部件。加強(qiáng)新型數(shù)控機(jī)械加工進(jìn)刀工藝的改進(jìn)，能夠有效增加零部件的精密度。

1 現(xiàn)階段數(shù)控機(jī)械加工技術(shù)的現(xiàn)狀

現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，數(shù)控技術(shù)是其重要的組成部分，是工業(yè)現(xiàn)代化的重要體現(xiàn)。數(shù)控簡(jiǎn)單說(shuō)就是數(shù)字控制，相對(duì)于人工控制來(lái)說(shuō)，是一次質(zhì)的飛躍，預(yù)示著機(jī)械加工實(shí)現(xiàn)了高速化、精密化以及開(kāi)放化。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)逐漸和計(jì)算機(jī)以及信息技術(shù)不斷融合，在一定程度上反映出國(guó)家的工業(yè)化水平。通過(guò)綜合性的分析，目前，我國(guó)的數(shù)控機(jī)床能夠自給自足，借助國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床能夠滿足一般的機(jī)械加工需求，對(duì)于性能高的臥式車(chē)削難以滿足，需要借助相應(yīng)的國(guó)外技術(shù)，或者從國(guó)外進(jìn)口相應(yīng)的機(jī)械產(chǎn)品。對(duì)于科研部門(mén)來(lái)說(shuō)，對(duì)高端產(chǎn)品的需求更高，其主要的問(wèn)題是Z軸和Y軸的車(chē)削中心。相對(duì)來(lái)說(shuō)，我國(guó)立式車(chē)床加工技術(shù)比較完善，并且技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先的地步，不少產(chǎn)品能夠遠(yuǎn)銷(xiāo)海外。立式相比臥式來(lái)說(shuō)，其技術(shù)含量相對(duì)較低，成本低廉，并且后期維修簡(jiǎn)單。因此，其出口主要是針對(duì)世界欠發(fā)達(dá)地區(qū)，自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)是我國(guó)數(shù)控車(chē)床發(fā)展的未來(lái)方向。在數(shù)控機(jī)床中，還包含電加工機(jī)床以及精密加工機(jī)床，同樣實(shí)現(xiàn)了自給自足，但是，隨著數(shù)控加工機(jī)床層面的增加，國(guó)產(chǎn)設(shè)備加工生產(chǎn)的產(chǎn)品，其表面比較粗糙，尺寸的誤差較大，并且精密度不足，通常在冶金、重工以及發(fā)電等領(lǐng)域中使用。

數(shù)控加工對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，并不算陌生。數(shù)控技術(shù)逐漸成為一門(mén)比較熱門(mén)的技術(shù)，不少職業(yè)院校為了能夠提高就業(yè)率，讓學(xué)生更好地適應(yīng)社會(huì)，開(kāi)設(shè)相應(yīng)的數(shù)控專業(yè)。數(shù)控機(jī)床加工生產(chǎn)的零部件和普通機(jī)床加工生產(chǎn)的零部件，從整體上看沒(méi)有明顯區(qū)別，但是，實(shí)際上，兩者有著質(zhì)的差異。數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)加工主要是借助數(shù)字化信息技術(shù)，如刀具的位移等。傳統(tǒng)的加工方式操作比較簡(jiǎn)單，對(duì)于質(zhì)量要求較低。從現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，不少地區(qū)依然采取陳舊的數(shù)控機(jī)械加工進(jìn)刀工藝，這是一種比較傳統(tǒng)的加工工藝，是根據(jù)當(dāng)時(shí)設(shè)備和刀具的情況設(shè)置的。此種工藝的加工效率較低，質(zhì)量不高，難以滿足加工的要求和需求。因此，加強(qiáng)數(shù)控機(jī)械加工進(jìn)刀工藝的改進(jìn)措施，進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)控機(jī)械加工進(jìn)刀工藝，有效提高其加工質(zhì)量和效率。

2 新型數(shù)控機(jī)械加工進(jìn)刀工藝的改進(jìn)措施

目前，數(shù)控機(jī)械加工進(jìn)刀工藝中存在一定的缺陷，多數(shù)數(shù)控機(jī)械加工企業(yè)，在銑床廠家投入了不少的人力、物力和財(cái)力，來(lái)促進(jìn)機(jī)械加工企業(yè)進(jìn)刀工藝的改進(jìn)，提升臥式銑床升降臺(tái)的加工質(zhì)量和交工效率。文章中根據(jù)實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合相應(yīng)的文獻(xiàn)資料，在臥式銑床升降臺(tái)的加工中，借鑒高速切削加工工藝，并且根據(jù)高速切削加工的特點(diǎn)，加強(qiáng)臥式銑床升降臺(tái)進(jìn)刀工藝的改進(jìn)。

在圖1中，展示的是改進(jìn)之后的機(jī)械加工進(jìn)刀線路，機(jī)械加工進(jìn)刀工藝進(jìn)行改進(jìn)之后，螺紋沿著Z軸方向，加工作業(yè)過(guò)程中，進(jìn)刀方式主要是交替進(jìn)刀。在加工過(guò)程中，從牙底圓弧中性向左和向后同時(shí)偏移，偏移時(shí)，采取小線段的方式逐漸逼近。在切削過(guò)程中，借助相應(yīng)的程序設(shè)計(jì)，對(duì)其橫向走刀的起點(diǎn)以及進(jìn)刀的次數(shù)進(jìn)行設(shè)置，保證走刀的精確度。在X軸方向上，采取分層進(jìn)刀的方式，進(jìn)刀時(shí)，應(yīng)當(dāng)沿著其直徑方向進(jìn)行，每次進(jìn)刀的深度控制在0.9 mm。對(duì)于其他類(lèi)型的螺紋進(jìn)刀方式，主要采取的是將牙寬中點(diǎn)作為中心線，同時(shí)向左右兩側(cè)進(jìn)行偏移，開(kāi)展進(jìn)刀操作，在圖l中的走刀線路就是粗加工的走刀線路。

針對(duì)沿著z軸方向和橫向走刀來(lái)說(shuō)，主要是走刀次數(shù)的設(shè)置問(wèn)題，可以通過(guò)下面的方式進(jìn)行計(jì)算。Z軸方向的走刀次數(shù)計(jì)算時(shí)，需要獲取橫向進(jìn)刀初始點(diǎn)以左的進(jìn)刀次數(shù)以及以右的進(jìn)刀次數(shù)，兩個(gè)次數(shù)的和就是Z軸方向的走刀次數(shù)。在橫向進(jìn)刀初始點(diǎn)以左進(jìn)刀次數(shù)的計(jì)算中，需要計(jì)算出牙型高度精加工量、徑向進(jìn)刀次數(shù)、徑向進(jìn)刀量，根據(jù)相應(yīng)的計(jì)算公式，計(jì)算出相應(yīng)的走刀次數(shù)。新型數(shù)控機(jī)械建工進(jìn)刀工藝改進(jìn)之后，整個(gè)加工過(guò)程如圖2所示。

在加工的過(guò)程中，切割螺紋時(shí)，機(jī)床Z向的電機(jī)需要開(kāi)展加速和減速運(yùn)動(dòng)，在螺紋的開(kāi)始和結(jié)束環(huán)節(jié)中，會(huì)出現(xiàn)一些不整齊的牙型。針對(duì)此種情況，在螺紋切割作業(yè)之前，需要做好升速進(jìn)刀段和退速進(jìn)刀段的設(shè)置工作，避免由于伺服機(jī)構(gòu)的拖延，導(dǎo)致螺距出現(xiàn)較大誤差。在機(jī)械加工的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)做好螺紋的參數(shù)處理，加強(qiáng)徑向進(jìn)刀深度的控制。在刀具選擇之后，明確進(jìn)刀的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置，在做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作之后，開(kāi)展進(jìn)刀作業(yè)，判斷進(jìn)刀的次數(shù)。如果進(jìn)刀的數(shù)量足夠，可以輸出相應(yīng)的程序：如果進(jìn)刀的次數(shù)不足，則需要按照進(jìn)刀的流程重復(fù)進(jìn)刀操作。機(jī)械加工的進(jìn)刀流程如圖3所示。

3 新型數(shù)控機(jī)械加工進(jìn)刀工藝改進(jìn)后的效果

數(shù)控機(jī)械技工進(jìn)刀工藝經(jīng)過(guò)上述的改進(jìn)后，在切削加工過(guò)程中，進(jìn)刀的速度明顯增加，基本上實(shí)現(xiàn)了高速進(jìn)刀。高速是一個(gè)相對(duì)的概念，由于加工材料的不同，其高速的鑒定范圍是不一樣的，切削方式的不同，其范圍也不盡相同。通常來(lái)說(shuō)，高速切削加工相對(duì)于普通切削加工來(lái)說(shuō)，其速度增加5-10倍，這樣的切削借工進(jìn)刀速度才能夠稱為高速切削。如鋁合金的切削來(lái)說(shuō)，高速切削的速度是1500～5500 m/min；銅的切削加工速度在1000 m/min就可以稱為高速切削加工；鑄鐵材料的高速切削加工速度是500～1500 m/min；鋼材的高速切削加工速度是300～800 m/min。同時(shí)，切削方式的不同，對(duì)其高速切削的定義范圍存在一定的差異。對(duì)于車(chē)削切削方式來(lái)說(shuō)，700～7000 m/min是其高速切削的范圍；銑削切削方式中，高速切削的范圍是300～6000 m/min；鉆削切削方式中，高速切削的范圍是200～1100 m/min；磨削切削方式中，9000～21600 m/min才能夠達(dá)到高速切削的標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，數(shù)控機(jī)械加工進(jìn)刀工藝的改進(jìn)，能夠針對(duì)不同的材料和不同的切削方式，采取相應(yīng)的進(jìn)刀方式，實(shí)現(xiàn)高速切削生產(chǎn)。

新型數(shù)控機(jī)械加工進(jìn)刀工藝的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了高速切削生產(chǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，利用高速切削主要有以下幾點(diǎn)作用：（1）在切削加工時(shí)，高速切削時(shí)，隨著切削速度的提升，采取比較小的切削深度和厚度。刀具的每刃切削量也非常小，能夠有效地降低切削力。根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)數(shù)據(jù)研究，通過(guò)這樣開(kāi)展切削生產(chǎn)，能夠減少30%以上的切削力，在脆性材料和薄壁材料加工的過(guò)程中，能夠有效防止此類(lèi)材料受損。（2）切削速度的提升，在單位時(shí)間內(nèi)，材料的切除率增加，機(jī)械加工的工作效率不斷提高。（3）通過(guò)進(jìn)刀工藝改進(jìn)之后，實(shí)現(xiàn)高速切削加工，在機(jī)械加工時(shí)，切削產(chǎn)生非常大的熱量，切屑能夠以非常高的速度排出，能夠帶走90%以上的切削熱，有效降低加工工件的熱量，能夠減少加工過(guò)程中的內(nèi)應(yīng)力和變形熱，減少加工工件的變形問(wèn)題，有效地提高加工精確度。（4）機(jī)械加工進(jìn)刀工藝的改進(jìn)，使得切削加工實(shí)現(xiàn)了高速化，高速切削加工，有效降低切削系統(tǒng)的工作頻率，使其低于低階固有頻率，有效地減少振動(dòng)的發(fā)生，做好工件表面的粗糙度控制，保證工件的生產(chǎn)質(zhì)量。（5）高速切削加工過(guò)程中，磨削加工工藝被高速切削加工取代，實(shí)現(xiàn)對(duì)新型高硬度材料的加工，保證加工的效率和質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)控加工技術(shù)處于不斷地發(fā)展創(chuàng)新中。在螺旋刀口的進(jìn)尺加工中，數(shù)控技術(shù)得到普遍的應(yīng)用。機(jī)械加工的發(fā)展，數(shù)控加工技術(shù)的普遍應(yīng)用，注重加工工藝的改進(jìn)，促進(jìn)數(shù)控加工效率和質(zhì)量的提高。雖然我國(guó)的數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)得到一定的發(fā)展，但是在加工的速度和精度中，依然存在很大的不足，和國(guó)際水平存在一定的差距。一些速度和進(jìn)度要求較高的產(chǎn)品，還需要引進(jìn)外國(guó)的先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品。我國(guó)的數(shù)控加工機(jī)械進(jìn)口較多。因此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)新型數(shù)控機(jī)械加工進(jìn)刀工藝的改進(jìn)研究，通過(guò)這樣的方式促進(jìn)我國(guó)數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展，使其能夠和我國(guó)制造業(yè)同步發(fā)展。文章中分析數(shù)控加工技術(shù)的改進(jìn)，并且對(duì)其改進(jìn)后的成果有效展示，促進(jìn)我國(guó)數(shù)控加工技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和改進(jìn)。

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