机械加工中数控加工技术的应用研究_程高利.pdf

技术与创新 2023 年 第 1 期 总第 214 期 造纸装备及材料120机械加工中数控加工技术的应用研究程高利黄石市第一技工学校，湖北 黄石 435200摘要：数控加工不仅是机械加工技术运用的关键，还对工业发展有着重要意义，互联网大环境中，中职机械专业需要根据社会发展基本要求，加强机械加工技术运用，积极掌握数控加工技术。为进一步提高机械加工技术，需充分运用数字化技术，使其能够快速提升机械加工效率及质量。文章以数字化大环境作为研究背景，概述了数控加工技术的内容，明确了机械加工中数控加工技术的应用价值和具体应用方向，进而探讨数控加工技术的优化路径，由此强化数控加工效果。关键词：数控加工；运用原理；应用价值；机械加工；技术优化分类号：TG6591 数控加工技术概述1.1 数控加工技术的运用原理数控加工设备通常是嵌入式计算机系统，它不但拥有与数控机床匹配的接口单元功能，而且拥有功能模块结构，因此可准确操控工作台和计算机网络系统。机械加工过程中，为了提高机械加工效率，确保操控系统编制程序正常运用，相应人员需实时检测固定工件具体位置。在机床切削环节，数控设备是按照编制好的路径进行，依靠装置内设定好的插补功能来实现数据记录，数控装置中的操控模块通过运用计算机、大数据将机械加工过程的数据信号传递给控制装置1。1.2 数控加工技术的运用要点在机械加工环节中，首先，需要明确数字化技术的必要性，以提高生产效率和确保实效性。通过运用数字化工艺，能够实时控制机械加工过程，从而实现数字化控制。其次，需要全面掌握数控技术的关键工艺，包括传感检测、网络通信、机械制造和光电工艺等，以便通过程序指令有效控制设备。数控加工是机械加工的主要组成部分，也是影响机械加工质量的核心要素。因此，必须充分认识到运用数控加工技术是提高机械加工效率的主要手段，必须加强数控加工技术的学习，以便在机械加工中发挥应有的作用2。2 机械加工中数控加工技术的应用价值2.1 优化产品外观在机械加工过程中，专业人员需要使用计算机系统进行实时操控以优化产品外观。例如，在机械加工中，通过计算机系统分析产品设计需求，合理研究数控工艺的实际运用流程，从而使计算机系统成为数控加工过程中重要的技术支撑。操控人员将现代信息技术引入数控加工环节，融合新型的现代化工艺，以强化网络设备的数据分析功能，对某一部件及产品外观进行细致整改，并提出数控加工技术在产品外观整改中的创新策略。操控人员采取数字化手段，灵活运用现代信息技术反复研究电子元件的内部结构，制作电子元件及零部件之后还需进行包装设计，包括加设外包装、部件整体装饰。通过数据整合和技术检测报告等多种形式，帮助操控人员更直观地了解电子元件的外观和内部结构，并根据内部结构的具体情况完善产品外观设计，实现对产品外观设计方案的有效补充。这种方法大幅度提升了机械加工过程的整体效率，并充分整合了各个零部件，使得机械加工的生产水平及数控加工效率得到稳步提高3。2.2 实现机械加工自动化目前，在机械加工领域中，数控加工技术得到了极大的改善。自动化装置已被广泛应用于机械零部件加工过程，这不仅减轻了运作人员的工作量，还确保了机械零部件的生产效率，提高了机械加工自动化水平。操作人员将机械加工与自动化技术相融合，使数控机床具备了自动化特性。通过灵活运用各种自动化监测装置并结合数控机床的实际功能，操作人员可以作者简介：程高利，男，本科，讲师，研究方向为数控、自动化。文章编号：2096-3092（2023）01-0120-03造纸装备及材料 第 52 卷 总第 214 期 2023 年 1 月 技术与创新121掌握机械加工中各种工具的操作情况。在机械加工活动中，操作人员需要认真检查各种仪器和设备以确保安全性，并研读图纸，及时发现图纸存在的问题，改进每个零部件的内部结构，然后集中研究如何运用数控加工工艺。通过充分发挥自动化设备及操控装置的作用来提高电子元件的加工质量，科学使用数控机床和数控加工技术，并始终遵循安全第一的基本原则，目的是实现机械加工全程自动化4。2.3 提高机械加工管理水平在加工机械零部件后，相关人员应进行设备检验。为了细致研究各类设备的操作过程和运作细节，专业人员应组成管理团队。管理人员应要求操作人员运用数控加工技术完成机械加工任务，并采取信息化手段，在最短时间内发现数控加工问题，避免发生安全事故。同时，运用自动化监测系统及配套工艺，提高产品加工质量，并与技术人员保持良好沟通，协商解决各种零部件加工工艺问题5。在实际运作中，如果某些人员由于操作失误导致零部件磨损或老化，管理人员应运用专业监管经验，及时与技术人员对磨损部位进行科学化分析，并快速整改。通过这样的方式，管理人员可以提高操作人员的专业意识，实现设备检验的前提条件，从而提升机械加工管理水平。3 机械加工中数控加工技术的具体应用3.1 数控加工技术在机床设备中的运用机床设备由计算机数控装置、驱动装置、测量装置、编程控制器、输入输出装置、控制代码、操作面板、控制介质、机床本体组成。运用数控加工技术时，要注重机床设备的选用及日常维护，例如，加工板类零件时，应选用立式数控铣床，选择数控设备规格时了解工作台面尺寸、行程范围、电机功率、切削扭矩等细节，明确各坐标轴行程，同时工作台额定负载必须小于工件总重量，分析数控设备精度，通过对比普通机床设备与精密机床设备在直线定位精度与重复定位精度方面的差别，进一步完善数控机床设备6。普通机床与精密型机床基于定位精度方面的对比如表 1 所示。电机启动时，空载动力过大会导致电机失步，为避免这种情况出现，操控人员要积极采取升降速控制策略，将电机启动时频率控制在 1 000 HZ 以下，确保启动时转矩 800 Ncm，利用高低压驱动法适度扩大输出转矩。表 1 两种机床基于定位精度的对比 单位：mm机床类型直线定位精度重复定位精度铣圆精度普通型机床0.0100.0060.030 0.040精密型机床0.0050.0020.0023.2 数控加工技术在零件制造中的运用在零件制造过程中，技术人员需要充分了解各种零件的外形与内部结构特征，详细整理零件尺寸等信息，科学地设计零件加工工艺，利用数控加工技术增强机床性能，从而提高零件加工效率。技术人员需要制定合理的工艺路线，并考虑不同工艺路线对行动轨迹的影响。例如，在零件的铣削加工中，要根据实际情况选择顺向或逆向铣削方式，以最大可能地缩短工艺路线。在制造零件的过程中，操作人员会采用数控加工工艺，严格控制刀头，使用专用夹具，确保零件的尺度精度。在加工夹具的环节中，需要科学地掌控其定位方法和热处理材料。关键的一步是利用信息技术测试夹具制造的精度。对于薄壁零件，操作人员需合理选择夹紧方法，并将薄壁零件放在底部位置，及时进行应力测试。通过采取数控加工技术，可以提高液压装置的运作效率，并掌握机床坐标系与制造零件坐标系的对应关系。操作人员要及时确定对刀点，例如，一些零件制造人员会采用数控加工技术，分析对刀精度对制造效果的影响，并根据零件制造任务将零件孔中心位作为对刀点7。对于更复杂的零件，制造过程中需要根据具体情况进行换刀操作。在这个环节中，需要设定好换刀点，出于制造质量的考虑，需要将换刀点选在零件外部，避免换刀操作中损伤零件。换刀操作对操作人员的技术要求更高，需要得到管理部门的同意，方可进入换刀操作间。在零件制造整个过程中，数控加工技术的运用要求非常严格。在零件尺寸分析、选择工艺路线、铣削加工、安装零件、使用夹具、应力测试、确定对刀点和换刀等诸多操作中，数控加工技术的运用要求都是首先要考虑的，基于此来提高换刀操作的有效性，避免因数控加工技术的不当使用而影响零件制造的效果8。3.3 数控加工在煤矿机械加工过程的运用在煤矿机械加工过程中，相应人员运用数控加工技术切割材料。这种先进的加工方式可以显著提高切割速度。同时，还可以实时采集材料的信息，使得这种切割方式比传统的技术更为高效。利用数控切割设 技术与创新 2023 年 第 1 期 总第 214 期 造纸装备及材料122备，可以随时调整切缝，利用程序操纵手段可以有效地控制构件轮廓，从而精确控制毛坯加工余量。在加工过程中，首先加工套类工件，使用 G96 恒线速加工外轮廓，然后准确测量车轴类工件的外圆锥，根据圆弧和外锥尺寸确定接触面积，必要时进行二次测量，以保证尺寸的正确性。在煤矿机械加工过程中，数控设备是基础。关键在于把握好控制结构、驱动结构和执行系统，以实现机械加工数字化技术。利用数字化手段可以灵活运用数控加工技术，同时保障数字化技术的监管功能。一旦出现异常情况，就会发送异常操作报告，利用传感器将异常信息快速传递至控制单元，以实现安全和数字化加工9。4 机械加工中数控加工技术的应用优化路径4.1 优化数控加工工艺为了确保机械加工过程顺利进行，需要及时考虑优化数控加工技术，改善加工环节，减少人工操作，并改进编程控制方式。此外，需要摒弃传统加工方式，主动引进更先进的数字化加工装置和控制系统，不断优化数控加工的过程。优化数控加工的过程，首先要重视数字化的运用，关注先进的机床控制体系及加工流程。确保数控加工技术与数字化操控系统的有效衔接，根据图纸确定材料形状、大小、规格、热处理情况，能够在提高数控加工效率的基础上，完善数控加工技术。4.2 优化切削及进刀为了改善数控加工现状，需要关注切削量，明确切削量与零件加工质量间的关系，合理选择加工面，保证切削量与加工深度相等，尽可能减少走刀次数，切割机床机械加工中各参数标准如表 2 所示。设置铣刀加工时，需要沿着零件切线方向开始，对于模具内斜面的加工，加工前采用螺旋进刀法确定螺旋直径的范围，利用数控加工技术借助切削设备斜坡下刀，确保加工表面无刀痕、无损坏10。为提高数控加工精度，应适当增加两刀间距离，先取得斜面再进行数控加工，这种方法可避免崩刃、刀具磨损等问题出现，通过优化数控加工方式提高机械加工质量。5 结束语由于数控加工技术是衡量机械加工技术的重要指标，因此中职机械加工专业人员平时应主动学习机械加工技术和数控加工技术，明确数控加工技术在机械加工方面的作用和价值，强化数字化技术运用，通过运用大数据、可视化系统，实时监测数控加工过程，稳步提高数控加工效率。大数据与数控加工深度融合，重视数控加工技术在机械加工过程的运用，实现对机械加工环节的数字化控制，便于全面掌握机械加工技术中数控加工的应用策略。参考文献1 张新英,连金峰.木材加工智能数控机械自动化改造浅析J.林产工业,2020,57(4):77-79,82.2 陈传海,王成功,杨兆军,等.数控机床可靠性建模研究现状及发展动态分析J.吉林大学学报(工学版),2022,52(2):253-266.3 刘慧敏.高强度运行环境下机械数控机床位置控制研究J.科技通报,2018,34(02):179-182,187.4 李婷.机械数控加工过程中刀具的合理使用与控制J.造纸装备及材料,2022,51(3):46-48.5 马春新.农业机械中基轴制孔系零件数控加工研究J.机械管理开发,2022,37(11):295-297.6 杨坤,刘磊,单家正.基于深度学习的多轴数控加工刀位轨迹自适应控制仿真J.桂林航天工业学院学报,2022,27(4):476-482.7 李鹏飞.叶片零件高效切削刀具优选研究D.西安:西安工业大学,2022.8 刘颖.风力驱动器叶轮轴的数控加工工艺研究D.吉林:吉林大学,2019.9 杨勇.数控机床信息提取及热误差补偿集成技术研究D.重庆:重庆理工大学,2022.10 邬昌军,郑明明,王巧花,等.一种考虑对刀点的五轴数控机床几何精度预测方法J.工程科学与技术,2022,54(4):173-186.表 2 切割机床机械加工中各参数标准项目参数标准工作台面尺寸（长 宽）500 mm785 mm工作台行程（XY）400 mm500 mm最大切割厚度200 mm最大切割速度180 mm2/min最大加工电流8 A走丝速度4 12 m/min加工精度0.005 mm机床消耗功率2 kVA机床外形尺寸（长宽高）1 708 mm