浅析数控车工及其监测

李信刚

【摘 要】随着经济与社会的发展，数控车工技术得到广泛应用。数控车工已经是我国现代化制造水平的核心标志。笔者对数控车工技术及其特点进行了浅要的分析，阐述了数控车工技术在我国现代制造业中的重要意义，并对数控车工工艺的监测进行了重点研究，提出了一些车工监测技术应用中出现的问题及解决对策。

【关键词】车工；数控车床；监测技术

0.前言

目前，我国及世界各国制造业广泛应用数控监测技术，它在帮助提高制造能力与水平的同时，提升了本国适应市场变动的能力及竞争力。虽然数控技术较成熟，但数控车工的监测技术还需要不断地探索和发展。通过大力发展车工监测技术，提高数控车工的精确度，可以有效地提高先进制造技术水平，并加速经济的发展，使数控车工技术往高速、高精、高效化及柔性化方向发展。

1.数控车工监测的重要意义

车工是用车床加工的一种方法。车床的种类很多。在各种车床中，普通车床是用途最广的一种通用机床，它的传动和构造也很典型，几乎所有形式的通用机床，都有其相应的数控机床存在，两类机床的要求有所不同。数控车床是目前使用较广泛的数控机床。同时，数控车工技术是集自动化、柔性化、敏捷化与数字化制造等于一体的现代制造业的关键技术与基础技术，它可以高效化、优质化地加工产品零件，尤其是形状复杂的零件。加强对数控车工的监测，可以有效、快速地完成大量加工难度较大的曲面零件，并大大增加了零件加工的准确性及精确度。其中，对数控车工技术的监测主要在于数控机床加工与数控编程监测。它对我国的车工及经济有着重要的意义。

2.数控车工的一些监测技术的分析

2.1关于车工的自适应控制技术的监测分析

数控车床加工过程中的自适应控制技术主要由数控装备自动化监测对设备本身有影响的信息，自动性、连续性地调整系统的相关参数，以便改善数控系统的运行状态。目前，我国的数控装备自动化监测水平一般，设备的先进度与监测的精确度不是特别高，相比与发达国家的监测自动化水平还有一段距离。其次，我国企业对设备的保持与维护欠缺妥当，经常维修，影响着设备的性能，间接影响着数控系统的运行。

2.2关于数控车工的专家技术的监测分析

专家技术主要是将专家的经验与机床切削加工的一般规律与特殊规律输入系统，并结合相关加工工艺的参数数据库信息，建立智能化的专家系统，为数控系统提供优化的切削参数。首先，对专家技术的监测需要严格审查车床的规律。其次，参数数据库必须要监测，并对其进行数据库的定期更新，使参加工艺的参数准确，另外，智能化的专家系统需要配以监测子系统，帮助专家系统找出安全漏洞，提高系统的安全性，同时还可以有效地提高数控设备的编程效率，缩短生产准备的时间。

2.3关于数控车工的故障自诊断技术的监测分析

故障自诊断技术为数控机械设备提供了维护决策信息集成系统及智能诊断系统，包括二次监测功能、故障诊断功能、安全保障等功能。它是数控车工的监测体系中不可或缺的重要部分。首先，二次监测功能帮助查找数控机械设备潜在的故障，提高设备的自查能力，延长其寿命，缩小企业的成本。其次，故障诊断也是监测的一方面，再者，安全保障是监测的目的之一。其故障自诊断技术为数控车工的安全实施提高了保障。

3.关于加强数控车工监测的一些建议

3.1对数控车工工艺与工装监测的建议

数控车床是一次装夹，数控车工工艺中尤其应当注意切削用量及刀具的选择。根据研究显示这个过程常给数控车工带来实施困境。笔者建议应该加强对其的监测。首先是切削用量的选择。由于数控车工工艺中的金属切削加工环节效率较高，其被加工材料、切削工具、切削条件是主要要素，它们与数控车床的加工时间、刀具寿命及加工治疗水平息息相关。对其的监测需要加强对切削条件的三大要素即切削速度、进给量、切身直接引起刀具的损伤的严格把关。而且，在进行切削用量及切削速度的选择时，应当注重结合被加工的材料、硬度、切削状态、材料种类、进给量、切深等要素进行选择。其次是刀具的选择。数控车工工艺中的刀具选择较为重要，由于刀具的寿命与刀具磨损、被加工尺寸变化、表面质量、加工热量、切削噪声等相关。因此，在进行具体加工条件确定之前，应当结合实际情况进行判断，因情制宜。例如粗车时，由于粗车时大背的吃刀量及进给量较大，应当选择耐用度与强度较高的刀具，而精车时，由于精车的加工精度要求较高，应当选择精度高、耐用度较好的刀具。另外，应当尽量采用机夹刀和机夹刀片。

3.2对其加工路线监测环节的建议

加工路线主要是指数控机床在加工过程中，刀具相对零件的运动轨迹与方向。首先，加工路线的设计。它需要结合实际情况，设计出切实可行的几种方案，并设有专门的部门对加工路线的科学合理性进行分析审查。其次，加工路线的选择。它应当尽量缩短加工路线，减少刀具的空行程时间，确保其加工精度与表面的粗糙度符合要求，可以预先进行小零件的测试已验证加工路线的正确性。另外便是加工路线与加工余量。由于数控车工技术对于数控车床的要求较高，在数控车床未达到普及使用的情况下，应当将毛坯上多余的余量，尤其是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。在使用数控车工工艺技术时，必须注意数控车床程序安排的灵活性。

3.3对数控机床监测的建议

数控机床的数控系统一个复杂的多方面的综合监测系统。它运用了数控机床结构计算机、自动化控制、精密测量、机床制造及其配套技术的最新成果，它可以有效地解决当前产品的多样化及复杂化、产品研制生产周期短、精度要求高的难题。数控机床主要由程序介质、数控系统、伺服驱动与机床主体四大部分组成。

首先，程序介质。程序介质主要以指令的形式记载各项加工信息，包括零件的加工工艺过程、工艺参数与刀具运动等，并将相关信息输入到数控装置内，由数控机床对零件进行切削加工控制。笔者建议运用电子信息以及计算机技术对信息进行安全性和完整性监测。其次，数控系统。数控系统为数控机床的核心系统，同时配有相应的监测子系统。另外，伺服驱动由伺服电机与伺服驱动装置组成。需要对数控装置发出速度、位移指令控制执行部件按进给速度进行精确地计算。除此之外，机床主体。目前，数控机床的动系统主要采用滚珠丝杠，其机床主体不仅结构简单，而且刚性好。

3.4对数控车工及监测人员的建议

数控车工亦指数控车床的操作人员。其职责重要，需要仔细研究和详细了解各种车床的零件，部件，机构和它们之间的相互关系。一是正确使用车床、车床的附件、其它工具以及排除故障，并熟悉车床各加油孔和一些零件的构造和保养。二是熟悉图纸和工艺，掌握有关车削工件的计算，了解常用金属材料性能及热处理知识。这能促进数控车工技术的准确实施。另外重要的是监测人员。首先需要提高自身的责任感，公正公平地进行监督管理。再者就是提高专业技能与素养，提高监测能力。

4.结语

数控技术已经广泛应用于世界各国的制造业。很多国家侧重于提高制造能力与水平，忽略了其监测能力的提高。要想稳定地提高国家的市场适应的能力及竞争力，长远的发展，我国必须要加大对车工监测技术的资金和研究投入，大力发展数控技术和监测技术，帮助减少工序、辅助时间进行复合加工，向多系列、高监测性的控制化方向发展。发展智能监测技术。基于数控车工的特点要求必须系统具备高强度的监测能力。同时，它又是现代化制造业发展的方向，是走向未来世界的必备利器。 [科]

【参考文献】

[1]惠飞，赵祥模，杨飞.油罐车在途状态监测系统及其任务调度策略[J].长安大学报自然科学版，2011（4）：87-90.

[2]潘平.数控车狗狗技术应用探讨.中国高新技术企业，2013（5）.