機械加工中數控加工技術(shù)的應用論文
一、數控加工在機械制造業(yè)中的地位和作用
隨著(zhù)經(jīng)濟社會(huì )和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機械制造技術(shù)發(fā)生了深刻的變化，機械產(chǎn)品的結構越來(lái)越合理，其性能、精度和效率日趨提高，更新?lián)Q代頻繁，生產(chǎn)類(lèi)型由大批大量生產(chǎn)向多品種小批量生產(chǎn)轉化。因此，對機械產(chǎn)品的加工提出了高精度、高柔性與高自動(dòng)化的要求。相應的對機械加工的設備提出了高性能、高精度、高智能和高自動(dòng)化的要求。在機械產(chǎn)品加工中，大批大量的產(chǎn)品的零件生產(chǎn)時(shí)，為了解決高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的問(wèn)題，多采用專(zhuān)用的工藝裝備、專(zhuān)用自動(dòng)化機床或專(zhuān)用的自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)和自動(dòng)車(chē)間進(jìn)行生產(chǎn)。但是應用這些專(zhuān)用生產(chǎn)設備進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)準備周期長(cháng)，產(chǎn)品改型費時(shí)費力，因而使產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期增長(cháng)、費用增高。而單件和小批量產(chǎn)品占到機械加工產(chǎn)品的70﹪~80﹪，由于這類(lèi)產(chǎn)品的生產(chǎn)批量小、品種多，通常加工這類(lèi)產(chǎn)品采用通用機床加工，當產(chǎn)品改變時(shí)，機床與工藝裝備都需作相應的改變和調整，而且通用機床自動(dòng)化程度不高，難于提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量。尤其是一些曲線(xiàn)、曲面輪廓組成的復雜零件，只能借助靠模和仿形機床，或者借助劃線(xiàn)和樣板用手工操作的方法來(lái)加工，加工精度和生產(chǎn)效率受到很大的限制。特別對空間的復雜曲線(xiàn)曲面，在普通機床上根本無(wú)法完成加工。為了解決單件、小批量生產(chǎn)，特別是復雜型面零件的自動(dòng)化加工，隨著(zhù)計算機的發(fā)展數控加工應運而生。數控加工是機械制造中的先進(jìn)加工技術(shù)。它的廣泛應用為機械制造行業(yè)和國民經(jīng)濟產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
二、數控加工的特點(diǎn)及發(fā)展方向
1.適應性強，自動(dòng)化程度高。在數控機床上改變加工零件時(shí)，只需重新編制程序，輸入新的程序后就能實(shí)現對新的零件的加工，而不需改變機械部分和控制部分的硬件，操作者除了操作面板、裝卸零件外生產(chǎn)過(guò)程是自動(dòng)完成的。
2.加工精度高，質(zhì)量穩定。數控機床工作臺的移動(dòng)當量普遍達到了0.01～0.0001mm，而且進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙與絲杠螺距誤差等均可由數控裝置進(jìn)行補償，高檔數控機床采用光柵尺進(jìn)行工作臺移動(dòng)的閉環(huán)控制。數控機床的加工精度由過(guò)去的±0.01mm提高到±0.005mm甚至更高。定位精度也非常高。此外，數控機床的傳動(dòng)系統與機床結構都具有很高的剛度和熱穩定性。通過(guò)補償技術(shù)，數控機床可獲得比本身精度更高的加工精度。尤其提高了同一批零件生產(chǎn)的一致性，產(chǎn)品合格率高，加工質(zhì)量穩定。數控機床的工作過(guò)程一般情況下不需要人工干預，這就消除了操作者人為產(chǎn)生的誤差。
3.生產(chǎn)效率高。數控機床主軸的轉速高；數控機床結構剛性也非常好，可以實(shí)現強力切削；數控機床的移動(dòng)部件空行程運動(dòng)速度快，工件裝夾時(shí)間短，刀具可自動(dòng)更換，輔助時(shí)間短，這都可以提高了數控機床的加工效率。
4.能夠實(shí)現復雜的運動(dòng)。由于數控機床可實(shí)現多軸聯(lián)動(dòng)，所以數控機床則可實(shí)現幾乎是任意軌跡的運動(dòng)和加工任何形狀的空間曲面，適應于復雜異形零件的加工。
5.易于建立計算機通信網(wǎng)絡(luò )，有利于生產(chǎn)管理的現代化。由于數控機床使用數字信息與標準代碼處理、傳遞信息，特別是在數控機床上使用計算機控制，為計算機輔助設計、制造以及管理一體化奠定了基礎。
6.數控加工的發(fā)展方向。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機械產(chǎn)品的形狀和結構不斷改進(jìn)，對零件加工質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。尤其是隨著(zhù)FMS和CIMS的興起和不斷成熟，對機床數控系統提出了更高的要求，現代數控加工正在向高速化、高精度化、高可靠性、高柔性化、高一體化、網(wǎng)絡(luò )化和智能化等方向發(fā)展。
三、數控加工技術(shù)在機械加工中的應用
1.數控加工技術(shù)廣泛應用于高精度、形狀復雜的難加工零件。機械制造行業(yè)是最早應用數控技術(shù)的行業(yè)，它擔負著(zhù)為國民經(jīng)濟各行業(yè)提供先進(jìn)裝備的重任。為了提高加工質(zhì)量和加工效率數控加工技術(shù)廣泛應用于汽車(chē)制造行業(yè)。如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機、變速箱、曲軸柔性加工生產(chǎn)線(xiàn)上采用的數控機床和高速加工中心，以及焊接、裝配、噴漆機器人、板件激光焊接機和激光切割機等。同時(shí)，數控加工技術(shù)還廣泛應用于航空、船舶、發(fā)電行業(yè)的螺旋槳、發(fā)動(dòng)機、發(fā)電機和水輪機葉片等零件加工用的高速五坐標加工中心、重型車(chē)銑復合加工中心等。
2.數控加工技術(shù)在機械加工中的其它應用。由于數控機床剛性好，制造和對刀精度高，能方便和精確地進(jìn)行補償，所以能加工尺寸精度要求高的零件；由于數控機床具有直線(xiàn)和圓弧插補功能，可以加工輪廓形狀復雜的零件；在數控車(chē)床上可以加工特殊螺紋零件；在數控銑床上可以加工變斜角類(lèi)零件和空間曲面類(lèi)零件；在加工中心上可以加工整體葉輪類(lèi)、模具類(lèi)等復雜曲面的異形零件還可以實(shí)現在金屬表面刻字、刻線(xiàn)和可圖案等特殊加工。
四、結束語(yǔ)
數控加工技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎；數控技術(shù)的應用是提高制造業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率必不可少的重要手段。數控加工技術(shù)的應用不但給傳統制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化，而且隨著(zhù)數控加工技術(shù)的不斷發(fā)展和應用領(lǐng)域的擴大，數控加工技術(shù)的應用前景將更加廣闊。
參考文獻：
[1]中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì )主編.2008-2009儀器科學(xué)與技術(shù)科學(xué)發(fā)展報告[M].中國科學(xué)技術(shù)出版社,2009.
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