数控机床加工质量影响因素分析

数控机床加工质量影响因素分析

彭为

中国兵器武汉重型机床有限公司 湖北省武汉市 430000

摘要：传统的机械加工方法受到操作人员技术水平和操作误差的影响，很难保证零件的精度要求。而数控技术通过编程控制机床，可以实现精确的加工路径和刀具运动轨迹，从而大大提高加工精度。应加强数控机床技术在机械加工中的应用，结合机床加工生产和制造的特点，提升数控加工技术水平，以适应我国汽车制造领域快速发展的趋势。基于此，本文主要探讨数控机床加工质量影响因素。

关键词：数控加工；技术；模具制造

中图分类号：TG659文献标识码：B

引言

数控机床加工技术在机械制造中的应用已经成为了提高生产效率、降低成本、提高产品精度的重要手段，随着科技的不断进步和市场需求的不断增加，数控加工技术也在不断发展和创新，在未来，数控机床加工技术将会更加智能化、高效化和精密化，为机械模具制造行业带来更加广阔的发展前景。

1数控加工技术的特点

数控加工技术是指利用数字化信息对机械模具进行自动化控制的加工技术，将计算机技术、自动化技术、现代控制技术等融为一体，通过编程、处理和控制模具加工过程的相关数据，实现对模具的自动化加工。数控加工技术具有精度高、效率高、自动化程度高、加工柔性好等特点，可以更好地满足现代制造业的需求。数控加工技术是一种高效率的生产方式，它可以实现对零件的高精度和复杂度。与传统手工制作相比，数控加工具有以下特点：第一，高精度：数控加工设备能够精确地控制刀具位置和速度，从而保证了零件的尺寸和形状的准确性；第二，可靠性：由于数控加工设备采用计算机程序控制刀具运动轨迹，因此其工作过程更加稳定可靠；第三，自动化程度高：数控加工设备可以通过编程的方式进行自动化操作，减少了人工干预的可能性；第四，可重复性和灵活性较高：数控加工设备可以反复使用，并且可以根据不同的需求进行调整和修改。这些特点使数控加工技术成为现代制造业的重要组成部分。

2数控机床加工质量影响因素分析

2.1人为因素

由于数控机床操作人员专业技能匮乏，安全规范意识不强，而导致出现零件加工异常的问题。尽管现在的数控机床利用大数据技术，基本实现了自动化生产和故障智能处理，但具体的处理过程仍然离不开操作人员的参与，人工的不恰当操作必然会造成数控加工的异常率增加。

2.2技术因素

在数控加工技术快速发展的背景下，企业面临的首要问题是技术更新换代的速度加快。这一挑战要求机械加工制造企业不断投资于最新的数控技术和设备，以保持其生产能力的竞争力，给机械加工制造企业带来了资金流动上的压力。解决这一问题的策略不仅包括进行定期的技术升级和设备投资，还涉及与设备供应商长期合作，以及参与行业内的技术交流和合作共享，以分摊技术更新的成本和风险。

2.3操刀问题

在数控加工设备运转的过程中，合理规划操刀路线，设计最大的切换数值，能够提升机床设备运行效率，并降低设备切换的时间成本，使系统处在高效运转状态中，完成生产加工任务。但是，在具体生产制造过程中，相关部门没有制订相应的设备操作流程，忽视对操作人员专业化培训。同时，缺少定期的检查和监管，导致工作人员不规范的操作行为，容易引发人为操作上的问题，也降低生产工序的稳定性，对数控加工工作产生影响[1]。

3数控机床加工质量提升策略

3.1合理选用刀具型号与种类

随着数控加工技术的发展，越来越多的企业开始采用数控加工刀具进行模具制作。相对于传统手工制备方法，数控加工刀具具有精度高、速度快、操作简单等优点，可以大幅提高模具制造的速度和效率。选择合适的刀具对于零件加工至关重要。刀具的选择需要考虑材料的类型、规格和预期的加工质量。可选择在数控刀库设计中加入机械手臂自动换刀装置，要求编程人员按照刀具自动化需求进行计算机编程。在刀具型号与种类选择方面，需针对不同刀具在用途、性能以及材质方面的差异性问题，将刀具按材料分为硬质合金、陶瓷与超硬刀具材质三大类型，按工艺用途分为孔加工刀具、螺纹刀具以及铣刀。根据不同数控加工产品要求选择对应刀具型号和种类，能够充分提高机械数控加工技术应用水平[2]。

3.2编程编写

在机床制造过程中，数控加工的程序编制是指将模具设计图纸转化为可以被数控机床进行加工的具体操作指令。这个过程需要对模具的设计和工艺有一定的了解，同时要考虑到实际加工设备的特点和限制条件。数控机床的编程是实现螺纹类零件精确加工的关键步骤。编程过程中，需要根据零件的设计图纸和螺纹规格，编写详细的加工程序，通常涉及定义工件的坐标系统、选择合适的刀具路径、设定切削速度和进给率等。对于复杂的螺纹形状，编程可能需要使用高级的计算机辅助制造（CAM）软件来自动生成刀具路径。程序编写完成后，通常需要在模拟环境中进行验证，以确保加工过程的准确性和安全性，这一步骤对于防止加工过程中的错误和减少物料浪费至关重要。

3.3提高加工精度

第一，升级与维护机床。使用高精度的数控机床，并定期进行维护和校准，以确保其长期保持良好的性能，包括热补偿技术在内的先进技术可以用于减小机床在长时间运行中因温度变化导致的精度偏差。第二，精确装夹和定位工件。采用高精度的工件夹具和定位系统，确保工件在加工过程中的稳定性和重复定位的精度，可以通过使用气动或液压夹具来实现，这些夹具能够提供更均匀和可控的夹紧力。第三，实时监控与自适应控制。使用先进的传感技术和闭环控制系统进行实时监控和自适应调整，这些系统能够实时检测加工条件并自动调整切削参数，以补偿潜在的加工误差

[3]。

3.4减少刀具磨损

刀具磨损是另一个影响数控加工质量和效率的关键因素。为了减少刀具磨损，需要做好以下几方面：地铁，选择合适的刀具材料和涂层。使用高耐磨性材料如硬质合金或涂层刀具（如TiN、TiAlN涂层）来延长刀具寿命，这些材料和涂层能够提供更好的耐热和耐磨性能。第二，优化切削参数。合理设置切削速度、进给率和切削深度，以减少刀具负载和磨损。使用CAM软件进行切削参数的优化，可以有效减少刀具磨损。第三，定期检查和更换刀具。建立刀具管理系统，定期检查刀具状况并及时更换磨损的刀具。使用刀具磨损监测系统可以实现自动化的刀具磨损检测和更换。

3.5加大专业人才培养与引进力度

与传统加工技术相比，机械数控加工技术仅需通过计算机编程便可指导后台数控加工技术高效率运转和完成，为保证编程人员能够更好地掌握计算机编程与机械数控加工技术操作方法，减少他们在操作过程中的失误，应定期组织开展专业化培训，与时俱进地更新培训内容。加大专业人才培养与引进力度，可选择与地方高等院校建立长期合作关系，共同制定有关机械数控加工领域的课程体系、人才培养方案、培养计划和实践实训方案，由企业为学校提供实训实践平台，学校则定期为企业输送高质量、创新型、复合型人才，满足机械数控加工领域人才需求，带动技术应用水平持续提升[4]。

结束语

当下，随着计算机技术和自动控制技术的飞速发展，数控加工从早期的硬件编程演化为今天的软件编程和智能制造，极大地提高了机械加工效率和加工质量，同时也推动了机械加工制造领域生产模式的转变。数控机床加工技术能够准确地控制机床按照预先编程的指令进行复杂的加工任务，提升产品的加工精度和一致性，同时还大幅缩短了生产周期，降低了生产成本。

参考文献

[1]汪洋.数控加工技术在机械加工制造中的应用研究[J].造纸装备及材料,2023,52(2):114-116.

[2]徐翔.数控技术在自动化机械制造中的运用分析[J].现代制造技术与装备,2023,59(6):192-194.

[3]张雪洋.机电一体化数控技术在机械加工与制造中的应用研究[J].造纸装备及材料,2023,52(1):93-95.

[4]王凯,白永明.数控加工技术在机械加工制造中的应用[J].石河子科技,2023(4):27-29