论数控机械加工工艺的重难点及其应用

论数控机械加工工艺的重难点及其应用

杨莉娟 李霞

中航西安飞机工业集团股份有限公司 陕西省西安市 710089

摘要：在当今时代，人们对机械产品的质量和功能提出了更高的要求，因此现代机械加工工艺必须朝着更精准和多功能的方向发展，只有运用数控加工技术，才能满足当前的市场需要。基于此，文章对数控机械加工技术的作用进行了介绍，并分析其重难点，旨在推动数控机械加工技术在机械加工工艺中的应用，从而推动我国机械制造行业进一步发展。

关键词：数控机械；加工工艺；重难点；应用

引言

近年来，随着我国各类产业的迅速发展，社会对机械加工的需求逐渐增大，同时也提出新要求，因此机械加工工艺要想获得更好的发展，就需要进行机械加工工艺创新。而随着信息技术的发展和不断普及应用，数控加工技术逐渐成熟，并开始被运用到机械加工过程中。机械加工工艺运用数控加工技术，有助于增强其在机械加工工艺的竞争力，同时也能显著提高机械加工的效率和质量。

1数控机械加工技术的作用

数控机械加工技术是一种以数字控制系统为核心，通过预先编写和输入程序以自动控制工具运行的加工技术。其作用主要包括以下内容：①提高生产效率和产品质量。数控机械加工可以实现高精度、高效率的生产过程，提高生产效率和产品质量；数控机械加工还可实现复杂的零件加工，数控机床可根据CAD绘图文件快速生成相关程序，能够灵活地实现对任何形状工件高精度的加工，从而可适应不同规格小批量高变化的生产需求。②减少劳动力成本，数控机床可以通过预先编写好程序，将设计图直接输入设备中，从而大大节省加工时间和劳动力成本，并且减少人工操作引起的误差，降低生产成本；数控机床还可以提高设备的利用率，降低设备维修和更换的成本，同时也减少废料和浪费，从而降低生产成本。③加强质量管理。数控机械加工可以通过监测加工过程和结束后的检测工作达到监控制造过程的效果，提高随机抽检工件的质量。总之，数控机械加工技术的应用大大促进了制造业的数字化转型、高精度、高效率、灵活性和质量管理，能够适应不断变化的市场需求，实现可持续发展的目标。

2论数控机械加工工艺的重难点

数控技术在机械制造领域应用过程中存在以下问题：一是技术门槛较高。数控机床需要专业知识和技能，软件编程难度较大，所以需要经过较长时间的学习及实践以掌握对数控加工正确的操作和管理。二是设备购置成本较高。数控机床与传统的机床设备相比，价格昂贵，一致维护费用也需要更多的支出。如果购买了值得信赖的可靠设备，维修和保养会很容易，但设备的价格就会偏贵。三是高技术维修要求多。由于数控机床采用新型电器元件和软件系统，所以其故障诊断等技术维修需求增加。四是加工精度受到外界因素的影响。对高精度加工技术有特殊要求的零件，可能会受到加工环境、刀具刚度、加工介质等因素的影响，导致加工精度下降或者不太稳定。五是缺少工人技术支持。在某些场所，工人的技术水平较低和管理制度不严格，对设备加强维保、常用配件及碰撞安全等警示知识了解不深，甚至根本没有进行这方面的培训和教育。这都是数控技术在机械加工工作中存在的问题。

3论数控机械加工工艺应用优化

3.1构建人机协作与智能化控制体系

构建人机协作与智能化控制体系是促进数控加工技术在机械加工制造中发挥最大潜力的重要策略。首先，在机械加工与数控技术应用的过程中可以引入自动化设备和机器人，实现工人和机器的有效协作。机器人可以完成重复性高、危险性大的任务，而工人则负责监督、调整和管理机器人的工作。建立数据采集系统，收集加工过程中的实时数据，包括切削力、温度、振动等。通过数据分析和处理，提取有价值的信息用于优化加工流程和预测潜在问题。其次，应用人工智能和机器学习等技术开发智能控制算法，实现自适应、自学习的加工控制。智能控制可以根据实时数据调整切削参数，以获得更优质的加工效果，在此基础上建立实时监测系统，监测加工过程中的状态和变化。

3.2优化加工流程和参数

优化加工流程和参数是确保数控加工技术在机械加工制造中发挥最大效益的关键策略。在开始加工前，应对工件的几何特征、材料性质和加工要求进行全面分析和明确。只有充分理解工件的特点，才能制订出合理的加工流程和参数。此外，需要根据工件材料、几何形状和加工要求，选择合适的刀具材料、刀具类型和切削参数。刀具的选择和切削参数的优化直接影响加工效率和质量。针对不同的加工任务，应采用合适的切削策略。

3.3优化刀具的加工策略

在数控加工中，刀具路径是影响加工效率和精度的关键因素。通过优化刀具路径，可以有效降低机床的空载运行时间和空转时间，提高加工效率。常见的优化方法包括以下几个方面：（1）优化进给路径。通过合理设置进给路径，尽量避免回程走路和曲线轨迹，从而减少加工时间和切削次数。这能够有效提高机床的加工效率和精度。（2）避免重复切削.在同一个位置上多次切削会导致不必要的加工时间和刀具磨损。因此，应该避免重复切削，优化刀具路径，从而提高加工效率和质量。（3）选择合适的刀具规格。适当调整刀具直径和长度，选择合适的刀具规格可以使刀具更好地适应加工材料的特性，提高加工效率和质量。同时，还需要根据实际情况考虑刀片的种类和数量，以保证加工过程的稳定性和效率。

4机械加工制造中数控加工技术的应用领域

4.1汽车行业中数控技术的应用

汽车行业中数控技术的应用内容较多，基于零部件应用要求和精度较高的特点，数控加工技术能更好地维系汽车零部件作业效能。一方面，数控加工技术中计算机网络应用模式能完成汽车零部件的仿真组合，从而依据计算机网络分析的角度实现零部件的衔接管理，更高地维系作业的精度。另一方面，数控加工技术还能对零部件性能分析予以优化，更好地延长汽车寿命。

4.2采煤机械领域中应用数控加工技术

采煤机械领域中应用数控加工技术能对下料、毛坯制造等环节予以精细化管理，利用调节加工参数的方式更好地优化采煤效率，甚至能实现无人参与下的采煤作业，大大提升了采煤工艺的安全性和高效性。比如，利用数控空气切割技术就能实现采煤浮动油封处理，满足质量要求的同时优化作业环境。

4.3在机床设备生产中的应用

在数控加工技术的应用过程中，提高机床设备的操作效率，实现自动化生产，可以生产出精度较高、负荷较强的产品。数控加工技术在实际应用的过程中，无需进行人为操作，而是由计算机系统执行相应的命令，这样就能有效减少由人为操作导致的错误，从而提高机床的制造效率。例如，在这一过程中，数控加工技术能精确地控制蒸馏塔的温度，操作也比较便利，相关工作人员可以通过在计算机中输入程序，达到相应要求，同时再利用计算机实现对相关设备的精准化操控。在机床的制造过程中，采用数控加工技术能有效降低人工作业的强度和压力，以此提高整体工作效率和质量。

结束语

我国正在走向中国式现代化工业强国的道路上，现代机械加工行业占有举足轻重的地位。数控加工技术的发展，得益于现代工业机械行业领域与自动化技术、检验检测、计算机控制等技术的融合发展。当前机械加工制造行业能够通过现代数字控制系统强化机械部件操控精准度，实现工业制造自动化和标准化水平的大幅提升，市场竞争优势显现，促进了现代机械加工行业的繁荣壮大。

参考文献

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