數(shù)控機(jī)床加工特點(diǎn)及其應(yīng)用

     一、序言

     數(shù)控機(jī)床已越來(lái)越多的應(yīng)用于現(xiàn)代制造業(yè)，并發(fā)揮出普通機(jī)床無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，數(shù)控機(jī)床主要有以下幾特點(diǎn)：

     1.傳動(dòng)鏈短，與普通機(jī)床相比主軸驅(qū)動(dòng)不再是電機(jī)——皮帶——齒輪副機(jī)構(gòu)變速，而是采用橫向和縱向進(jìn)給分別由兩臺(tái)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)完成，不再使用掛輪、離合器等傳統(tǒng)部件，傳動(dòng)鏈大大縮短。

     2.剛性高，為了與數(shù)控系統(tǒng)的高精度相匹配，數(shù)控機(jī)床的剛性高，以便適應(yīng)高精度的加工要求。  

     3.輕拖動(dòng)，刀架（工作臺(tái)）移動(dòng)采用滾珠絲杠副，摩擦小，移動(dòng)輕便。絲杠兩端的支承式專(zhuān)用軸承，其壓力角比普通軸承大，在出廠時(shí)便選配好；數(shù)控機(jī)床的潤(rùn)滑部分采用油霧自動(dòng)潤(rùn)滑，這些措施都使得數(shù)控機(jī)床移動(dòng)輕便。

     二、數(shù)控機(jī)床加工特點(diǎn)  

     1.自動(dòng)化程度高，可以減輕操作者的體力勞動(dòng)強(qiáng)度。數(shù)控加工過(guò)程是按輸入的程序自動(dòng)完成的，操作者只需起始對(duì)刀、裝卸工件、更換刀具，在加工過(guò)程中， 主要是觀察和監(jiān)督機(jī)床運(yùn)行。但是，由于數(shù)控機(jī)床的技術(shù)含量高，操作者的腦力勞動(dòng)相應(yīng)提高。

     2.加工零件精度高、質(zhì)量穩(wěn)定。數(shù)控機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度都很高，較容易保證一批零件尺寸的一致性，只要工藝設(shè)計(jì)和程序正確合理，加之精心操作，就可以保證零件獲得較高的加工精度，也便于對(duì)加工過(guò)程實(shí)行質(zhì)量控制。

     3.生產(chǎn)效率高。數(shù)控機(jī)床加工是能再一次裝夾中加工多個(gè)加工表面，一般只檢測(cè)首件，所以可以省區(qū)普通機(jī)床加工時(shí)的不少中間工序，如劃線、尺寸檢測(cè)等，減少了輔助時(shí)間，而且由于數(shù)控加工出的零件質(zhì)量穩(wěn)定，為后續(xù)工序帶來(lái)方便，其綜合效率明顯提高。

     4. 便于新產(chǎn)品研制和改型。數(shù)控加工一般不需要很多復(fù)雜的工藝裝備，通過(guò)編制加工程序就可把形狀復(fù)雜和精度要求較高的零件加工出來(lái)，當(dāng)產(chǎn)品改型，更改設(shè)計(jì)時(shí)，只要改變程序，而不需要重新設(shè)計(jì)工裝。所以，數(shù)控加工能大大縮短產(chǎn)品研制周期，為新產(chǎn)品的研制開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品的改進(jìn)、改型提供了捷徑。

     5.可向更高級(jí)的制造系統(tǒng)發(fā)展。數(shù)控機(jī)床及其加工技術(shù)是計(jì)算機(jī)輔助制造的基礎(chǔ)。  

     6.初始投資較大。這是由于數(shù)控機(jī)床設(shè)備費(fèi)用高，首次加工準(zhǔn)備周期較長(zhǎng)，維修成本高等因素造成。  

     7.維修要求高。數(shù)控機(jī)床是技術(shù)密集型的機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，需要維修人員既懂機(jī)械，又要懂微電子維修方面的知識(shí)，同時(shí)還要配備較好的維修裝備。

     三、適合數(shù)控機(jī)床加工的零件  

     1.最適合多品種中小批量零件。隨著數(shù)控機(jī)床制造成本的逐步下降，現(xiàn)在不管是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，加工大批量零件的情況也已經(jīng)出現(xiàn)。加工很小批量和單件生產(chǎn)時(shí)，如能縮短程序的調(diào)試時(shí)間和工裝的準(zhǔn)備時(shí)間也是可以選用的。

     2.精度要求高的零件。有于數(shù)控機(jī)床的剛性好，制造精度高，對(duì)刀精確，能方便的進(jìn)行尺寸補(bǔ)償，所以能加工尺寸精度要求高的零件。

     3.表面粗糙度值小的零件。在工件和刀具的材料、精加工余量及刀具角度一定的情況下，表面粗糙度取決于切削速度和進(jìn)給速度。普通機(jī)床是恒定轉(zhuǎn)速，直徑不同切削速度就不同，像數(shù)控車(chē)床具有恒線速切削功能，車(chē)端面、不同直徑外圓時(shí)可以用相同的線速度，保證表面粗糙度值既小且一致。在加工表面粗糙度不同的表面時(shí)，粗糙度小的表面選用小的進(jìn)給速度，粗糙度大的表面選用大些的進(jìn)給速度，可變性很好，這點(diǎn)在普通機(jī)床很難做到。

     4.輪廓形狀復(fù)雜的零件。任意平面曲線都可以用直線或圓弧來(lái)逼近，數(shù)控機(jī)床具有圓弧插補(bǔ)功能，可以加工各種復(fù)雜輪廓的零件。

     四、數(shù)控機(jī)床的管理使用  

     數(shù)控機(jī)床的使用好壞既需要操作者的精心使用，又必須依靠科學(xué)的管理，完善的管理制度、科學(xué)的生產(chǎn)模式是提高生產(chǎn)效率的有效手段。

     1.建立健全完善的管理制度，有效控制、監(jiān)督數(shù)控機(jī)床相關(guān)人員的工作，使機(jī)床的操作、運(yùn)行全過(guò)程受控。

     2. 加強(qiáng)技術(shù)人員、技術(shù)工人管理人員的培訓(xùn)。數(shù)控加工的培訓(xùn)是一向長(zhǎng)期的工作，是一個(gè)不斷提高的過(guò)程。通過(guò)培訓(xùn)工藝人員可以編制更加簡(jiǎn)化的數(shù)控加工工藝、簡(jiǎn)化程序、縮短加工時(shí)間；技術(shù)工人可以提高操作技能；管理人員可以更加了解數(shù)控設(shè)備的特點(diǎn)、過(guò)程控制，以現(xiàn)代生產(chǎn)管理理念實(shí)施管理。

     3. 科學(xué)組織生產(chǎn)。改進(jìn)停工待料，生產(chǎn)能力不平衡問(wèn)題，提高數(shù)控機(jī)床的開(kāi)工率，合理安排生產(chǎn)節(jié)拍，合理分配生產(chǎn)任務(wù)。利用零件加工的相似性，將待加工零件進(jìn)行分類(lèi)，從而在工藝編制、生產(chǎn)計(jì)劃及調(diào)度中合理安排，提高設(shè)備生產(chǎn)能力的平衡度。科學(xué)的生產(chǎn)批次將極大限度的降低機(jī)床調(diào)整時(shí)間比例、工裝準(zhǔn)備時(shí)間比例，可提高批量效率。

     4.為了發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的價(jià)值，操作者必須正確的掌握數(shù)控機(jī)床操作原則。按機(jī)床操作規(guī)程正確操作機(jī)床；按工藝和程序要求加工零件；加工前協(xié)調(diào)零件、刀具、壓板等尺寸避免干涉和碰撞；提高技術(shù)素質(zhì)，減少裝刀、找正等非加工時(shí)間；正確維護(hù)保養(yǎng)各種輔具確保精度可靠。

     五、結(jié)論  

     數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用已日益廣泛，如何“管好、用好、維護(hù)好”數(shù)控機(jī)床已成為亟待解決的重要問(wèn)題。數(shù)控機(jī)床的使用不是簡(jiǎn)單的使用設(shè)備，是一相繼屬性很強(qiáng)的應(yīng)用工程。只有科學(xué)的管理，充分了解數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，協(xié)調(diào)好各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的平衡，才能真正發(fā)揮出它的經(jīng)濟(jì)效益。