數(shù)控車工技術(shù)應(yīng)用探討論文
數(shù)控車工技術(shù)在我國現(xiàn)代制造業(yè)中有重要意義，歡迎閱讀下面的論文了解，本文主要探討數(shù)控車工技術(shù)的應(yīng)用。
摘要：數(shù)控車工技術(shù)的廣泛應(yīng)用是我國的現(xiàn)代化制造水平的核心標志。文章對數(shù)控車工技術(shù)及其特點進行簡要分析，并對數(shù)控車工工藝及其編程進行分析，通過對數(shù)控車工技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控車床進行具體分析，闡述了數(shù)控車工技術(shù)在我國現(xiàn)代制造業(yè)中的重要意義，最后歸納、總結(jié)了數(shù)控車工技術(shù)的未來發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞：數(shù)控車工；數(shù)控編程；數(shù)控車床
數(shù)控車工技術(shù)是集自動化、柔性化、敏捷化與數(shù)字化制造等于一體的現(xiàn)代制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)與基礎(chǔ)技術(shù)，它可以高效化、優(yōu)質(zhì)化地加工產(chǎn)品零件，尤其是形狀復(fù)雜的零件。以下就數(shù)控車工技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及具體技術(shù)進行分析。
1 數(shù)控車工技術(shù)簡介及其特點分析
1.1 數(shù)控車工技術(shù)簡介
1.1.1 數(shù)控車工技術(shù)的概述。數(shù)控車工技術(shù)通過利用數(shù)字化控制系統(tǒng)在數(shù)控車床上完成零件的整體加工。利用數(shù)控車工技術(shù)可以有效、快速地完成大量加工難度較大的曲面零件，并大大增加了零件加工的準確性及精確度。其中，數(shù)控車工技術(shù)主要包括數(shù)控機床加工工藝與數(shù)控編程技術(shù)兩部分。
1.1.2 數(shù)控車工技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)：
�。�1）自適應(yīng)控制技術(shù)。數(shù)控車床加工過程中的自適應(yīng)控制技術(shù)主要由數(shù)控裝備自動化監(jiān)測對設(shè)備本身有影響的信息，自動性、連續(xù)性地調(diào)整系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)，以便改善數(shù)控系統(tǒng)的運行狀態(tài)。
�。�2）專家技術(shù)。專家技術(shù)主要是將專家的經(jīng)驗與機床切削加工的一般規(guī)律與特殊規(guī)律輸入系統(tǒng)，并結(jié)合相關(guān)加工工藝的參數(shù)數(shù)據(jù)庫信息，建立智能化的專家系統(tǒng)，為數(shù)控系統(tǒng)提供優(yōu)化的切削參數(shù)。專家技術(shù)可以有效地提高數(shù)控設(shè)備的編程效率，縮短生產(chǎn)準備的時間。
�。�3）故障自診斷技術(shù)。故障自診斷技術(shù)為數(shù)控機械設(shè)備提供了維護決策信息集成系統(tǒng)及智能診斷系統(tǒng)，包括二次監(jiān)測功能、故障診斷功能、安全保障等功能。
1.2 數(shù)控車工技術(shù)的特點
1.2.1 數(shù)控車工技術(shù)的優(yōu)點：
�。�1）效率高。數(shù)控車工技術(shù)以數(shù)字化的控制手段，可以加快零件的互換速度，以計算機控制，對復(fù)雜的曲面零件進行快速加工。
�。�2）勞動強度低。數(shù)控車工技術(shù)的零件加工過程由全數(shù)控自動系統(tǒng)完成，其自動控制化水平較高，數(shù)控機床操作人員僅需密切監(jiān)視數(shù)控設(shè)備的運行狀況，大大降低了勞動強度。
�。�3）適應(yīng)能力高。數(shù)控車工技術(shù)主要以數(shù)控加工系統(tǒng)為操作系統(tǒng)，可以通過調(diào)整系統(tǒng)的部分參數(shù)，及時修改或改善數(shù)控系統(tǒng)的運作情況，大大提高其適應(yīng)能力，擴大其加工范圍，提升其加工能力。
（4）準確度高。數(shù)控系統(tǒng)通過優(yōu)化傳動裝置，可以有效地減少加工過程中出現(xiàn)人為誤差的概率，大大提高數(shù)控設(shè)備的加工效率。
1.2.2 數(shù)控車工技術(shù)的缺點。雖然數(shù)控車工技術(shù)可以有效地提高生產(chǎn)、加工的效率及準確度，但其投資價格較高，而且對于加工部分形狀較為復(fù)雜的零件時，其手工編程工作量較大，對數(shù)控設(shè)備的操作人員及維修人員專業(yè)化技術(shù)水平要求較高。
2 數(shù)控車工工藝與編程
2.1 數(shù)控車工工藝與工裝
由于數(shù)控車床是一次裝夾，數(shù)控車工工藝中尤其應(yīng)當(dāng)注意切削用量及刀具的選擇。
2.1.1 切削用量的選擇。由于數(shù)控車工工藝中的金屬切削加工環(huán)節(jié)效率較高，其被加工材料、切削工具、切削條件是主要要素，它們與數(shù)控車床的加工時間、刀具壽命及加工治療水平息息相關(guān)。其中，切削條件的三大要素為：切削速度、進給量、切身直接引起刀具的損傷。刀尖溫度將會隨著切削速度的提高而上升，并產(chǎn)生一定量的機械性、化學(xué)性、熱能性的磨損。當(dāng)切削速度提高20%時，刀具的使用壽命將會減少一半。
因此，在進行切削用量及切削速度的選擇時，應(yīng)當(dāng)注重結(jié)合被加工的.材料、硬度、切削狀態(tài)、材料種類、進給量、切深等要素進行選擇。
2.1.2 刀具的選擇。數(shù)控車工工藝中的刀具選擇較為重要，由于刀具的壽命與刀具磨損、被加工尺寸變化、表面質(zhì)量、加工熱量、切削噪聲等相關(guān)。因此，在進行具體加工條件確定之前，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際情況進行判斷，例如，不銹鋼與耐熱合金等較難加工的材料，應(yīng)當(dāng)選擇冷卻劑或剛性較好的刀刃。
（1）粗車時，由于粗車時大背的吃刀量及進給量較大，應(yīng)當(dāng)選擇耐用度與強度較高的刀具；（2）精車時，由于精車的加工精度要求較高，應(yīng)當(dāng)選擇精度高、耐用度較好的刀具；（3）另外，應(yīng)當(dāng)盡量采用機夾刀和機夾刀片。
2.1.3 夾具的選擇：（1）盡可能選擇通用夾具裝夾工件，少選用專用夾具；（2）零件定位基準重合，盡量避免出現(xiàn)定位誤差。
2.2 加工路線
2.2.1 確定加工路線。加工路線主要是指數(shù)控機床在加工過程中，刀具相對零件的運動軌跡與方向。在選擇加工路線時，應(yīng)當(dāng)盡量縮短加工路線，減少刀具的空行程時間，確保其加工精度與表面的粗糙度符合要求。
2.2.2 加工路線與加工余量。由于數(shù)控車工技術(shù)對于數(shù)控車床的要求較高，在數(shù)控車床未達到普及使用的情況下，應(yīng)當(dāng)將毛坯上多余的余量，尤其是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排在普通車床上加工。在使用數(shù)控車工工藝技術(shù)時，必須注意數(shù)控車床程序安排的靈活性。
3 數(shù)控技術(shù)的具體——數(shù)控機床
3.1 數(shù)控機床概述
數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了兩個階段、六個時代的發(fā)展：電子管、晶體管、集成電路、小型計算機、微處理器及基于PC機的通用CNC系統(tǒng)。當(dāng)前，數(shù)控機床的類型，從最初的單一式銑床類數(shù)控機床，發(fā)展成為當(dāng)前的金屬切削類、特種加工類及特殊用途類數(shù)控機床。數(shù)控機床結(jié)合計算機、自動化控制、精密測量、機床制造及其配套技術(shù)的最新成果，它可以有效地解決當(dāng)前產(chǎn)品的多樣化及復(fù)雜化、產(chǎn)品研制生產(chǎn)周期短、精度要求高的難題。
3.2 數(shù)控機床的精度選擇
數(shù)控機床根據(jù)用途可以分為簡易型、超精密型、全功能型等等，各類數(shù)控機床的精度大小也是各不相同的。簡易型數(shù)控機床主要用于部分車床與銑床，其最小運動分辨率為0.01mm，運動精度與加工精度都在0.03～0.05mm以上。而超精密型按其精度大小可以分為普通型與精密型。
3.3 數(shù)控機床結(jié)構(gòu)
數(shù)控機床主要由程序介質(zhì)、數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動與機床主體四大部分組成。
3.3.1 程序介質(zhì)。程序介質(zhì)主要以指令的形式記載各項加工信息，包括零件的加工工藝過程、工藝參數(shù)與刀具運動等，并將相關(guān)信息輸入到數(shù)控裝置內(nèi)，由數(shù)控機床對零件進行切削加工控制。
3.3.2 數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)為數(shù)控機床的核心系統(tǒng)，它通過接受輸入的加工信息，并由數(shù)控裝置的系統(tǒng)軟件與邏輯電路進行譯碼、運算及邏輯處理，向伺服系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的脈沖，通過伺服系統(tǒng)控制機床運動部件按加工程序指令運動。
3.3.3 伺服驅(qū)動。伺服驅(qū)動由伺服電機與伺服驅(qū)動裝置組成，由數(shù)控裝置發(fā)出速度與位移指令控制執(zhí)行部件按進給速度與進給方向位移。
3.3.4 機床主體。數(shù)控機床的動系統(tǒng)主要采用滾珠絲杠，其機床主體不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且剛性好。
4 數(shù)控車工技術(shù)的發(fā)展趨勢
當(dāng)前，我國及世界各國制造業(yè)廣泛應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，在提高制造能力與水平的同時，提升了本國適應(yīng)市場變動的能力及競爭力。通過大力發(fā)展數(shù)控技術(shù)，可以有效地提高先進制造技術(shù)水平，并加速經(jīng)濟的發(fā)展。數(shù)控車工技術(shù)將往高速、高精、高效化及柔性化方向發(fā)展，并通過減少工序、輔助時間進行復(fù)合加工，向多軸、多系列控制化方向發(fā)展。
參考文獻
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