传统加工与数控加工的特点比较探析

摘 要：数控加工工艺是传统加工工艺、计算机辅助设计、辅助制造技术与计算机数控技术的有机结合，该工艺源自于传统加工工艺。本文首先分析了数控加工工艺的两大特点，在此基础上从刀具选择、夹具、切削用量、加工方式等五个方面探讨了数控加工工艺与传统机加工工艺的区别，并对两者的特点进行了分析。

关键词：传统机加工工艺 数控加工工艺 特点 比较

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）01（c）-0092-01

较之传统的加工工艺，数控加工方式作为当今的主流加工方式，在加工工艺方面产生了极大的变革，本文认为需要不断了解这些区别，才能更好的使用数控加工工艺，从而保证数控加工的整个过程都顺利进行。

1 工艺复杂性

数控加工工艺一般需要考虑加工零件的定位基准、工艺性、工艺路线制定、刀具选择、装夹方式、工艺参数以及切削方法等，而在传统加工方式中，这些注意事项均被简化处理了。所以，数控加工工艺要比普通加工工艺影响因素更多一些，也更复杂一些，因此对数控加工工艺的整个过程要进行全面分析，采用合理的加工工艺，并从整体上对加工方案进行完善。在完成数控加工任务中，一样的任务有多种不同的方案，可以从加工刀具的角度来选择加工工艺，也可以从加工部位的角度出发选择加工工艺。数控加工工艺的复杂、多变是其最为显著的特征，也是与传统加工方式的主要区别所在。

2 刀具选择

我们应该根据不同的加工方法和加工工艺来选择不同的刀具。特别是对与传统速度切削加工机理迥异的高速切削来说，此种切削方式可以有效地提高加工质量与加工效率、大大地缩短加工周期以及减少切削变形的显著优势，由于在制造业中的应用不断增加致使高速切削刀具的需求也不断增加。此外，还有一种干切削方式，干切削顾名思义就是在切削时加极少的切削液甚至不加切削液，因其这一特性就对刀具提出了更高的耐热要求，相比普通机床，它对刀具的性能要求更高。目前刀具制造商的角色也与原先相比发生了重要的转变，现在的刀具制造商不仅仅单纯的从事刀具生产、供应，也将精力很多地投入到开发新切削工艺及相应的配套技术、产品。他们合作关系中地位，也从单纯的甲方、乙方提升到了制造企业在控制产品成本，提升产品质量方面的生要合作伙伴，同时他们也积极地为用户提供更为全面的技术与服务支持。

3 夹具选择

由于数控加工自身特点，对使用的夹具有着基本要求。第一，机床坐标方向较之夹具的坐标方向来说，应保持固定不变。第二，对于零件和机床坐标系之间的尺寸关系应协调好，这一点是与普通机床加工的重要区别。为了要确保机床坐标系与零件工作坐标系固定的尺寸关系，数控加工中心夹具本身应该以工作台的基准孔或基准槽进行定位并安装。装夹分别有定位与夹紧两个非常重要的步骤，与传统加工需要多次装夹相比，数控机床可以一次装夹并加工不同的面，极大地减少了因装夹频繁带来的误差。为了定位与夹紧更为方便与迅速，生产商也在不断设计和使用专用夹具，但是此夹具的生产成本较高，在产量不大的情况下分摊在每个产品上的夹具费也更高，这是个不能忽视的问题，需要慎重选择。如果采用仪表调试方法进行定位，选用普通的压紧元件去夹紧，可以在一定程度上降低成本。

4 热变形

一般在切削过程中不可避免的都会出现一定程度的热变形，而精加工时热变形会影响最终产品加工的精确度，在传统加工方式中，区分各加工阶段十分容易，因每道工序间的间隔时间较长，故可待前一个加工产生的升温变为正常时再进行下步的精细加工，如果精细加工可以分为多个步骤，那么可以通过增加每个步骤之间的时间来进一步降低热变形带来的不利影响。

数控加工中的热变形则是个较为突出的问题，由于数控加工是同时对多个面进行加工，这样导致切削中产生的热量无法及时消散，但如果像传统加工那样空出停留时间则又会影响了加工效率。如果能够发现热变形的规律并通过编辑生产程序作以适当补偿是解决这一问题的方法，但可惜的是目前还未找到发现变形规律的可靠方法，所以在生产精密度较高的零件时也只能采用普通机床加工先冷却后再进行精加工这一方式。

5 加工方式

由于数控加工的自身特点，对于传统机床来说并不适用的加工方式，在数控加工中的可行性却很高，利用尾座导向支撑镗和传递的悬臂镗，都已经被固定循环方式和调头镗所取代。传统孔位加工工艺中的修整法、充填法、空刀法都已经被背镗法、数控修整法和圆弧插补所替换。新的加工工艺硬切削，在降低加工成本、减少设备资金投入、提高加工效率方面效果显著，对传统加工方式造成一定冲击，用切削取代磨削是未来的主要发展趋势。作为绿色加工工艺的干切削，较之湿切削具有很多优势，然而，也有切削变形加剧、切削力增大、工件加工质量不易保证、刀具耐用度降低等劣势，通过分析干切削的影响因素和各种条件，为了弥补切削的缺点，需要寻求相应的解决方案及技术措施，上述缺点对于干切削来说瑕不掩瑜，干切削将是未来的主流加工方式。对于数控加工来说，高速加工受到广泛的认可，以模具加工为例，主要具备以下优点：传统加工工艺大致可以分为：粗-半精-精-磨削等流程，而在高速加工时代，这些工序可并为一到两个流程中，并且由于其在加工精度方面的保障性，可以将磨削加工工序省去。高速加工的切削速度较之普通加工来说有五到十倍的优势，可以大幅节省加工时间，为直径较小的刀具使用带来便利，而且可以加工壁厚较小、强度和硬度都较高的脆性材料，可替代某些工艺，经济效益得到明显提升，其一道工序的加工质量和精度，要普通加工经过多道工序方可达到，大大提升了生产效率。

6 柔性化程度

传统通用机床的特点是拥有较好的柔性，但效率较低；传统专用机床的特点是有较高的效率，其适应性较差，柔性差，刚性大，适应市场激烈竞争的能力较低。这就需要我们转变程序，通过数控的方式进行加工，在实现自动化的同时，柔性和效率都能有所提升，可见，数控加工对于当前市场来说，具有很好的适应性。

7 结论

综上所述，传统加工是数控加工的基础，数控加工是集传统加工、CAE、CAM于一体的加工方式，本文通过对传统机床加工工艺与数控加工工艺的对比，归纳总结出各自的优点与缺点，以期为数控加工的发展提供一些参考，进而更好的编制出科学合理的文件。

参考文献

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[3]吴霞，周太平.数控加工中的工艺与夹具设计若干问题探讨[J].煤矿机械，2010，31（2）：96-98.

①作者简介：王阳（1986—），男，陕西省西安市长安县人，本科，陕西黄河集团有限公司，助理工程师，研究方向：机械加工。