机械数控零件加工工艺的研究

李华伟

摘 要：数控技术的不断完善，让机械产品的加工精度有了明显提升，无论是效率还是质量都有良好保障。与此同时，合理的工艺过程规划与加工工艺的技术研究决定了先进制造技术可以为今后企业的開发与产品制造创造更加的经济效益，这也是本文主要的研究方向与主要内容。

关键词：机械数控零件;加工工艺;研究

当前的先进制造技术正朝着数字化、智能化与网络化的方向发展，现代先进的制造技术核心内容也体现在产品的设计、装配、加工制造等多个方面，这也是现代制造技术体系下的关键组成部分，对于产品质量与制造成本的控制具有显著作用。出于技术研究的角度，我们也需要对复杂零件的数控加工工艺展开要点分析。

1 机械数控零件加工工艺技术

机械数控零件加工工艺技术是一项系统性的工程技术，即按照产品设计的本身要求来对加工方法和制造过程进行控制。在加工环节中，数控加工的工艺方案一直是行业领域内的重点研究问题，我们需要结合零件本身的几何特点、精度要求、空间位置与表面粗糙度等条件，结合现有的设备与性能确定合理的参数，一般情况下，技术方案也应该包含以下几个方面的内容。

1.1 材料选用

机械数控的加工过程利用到了车、扩、铰等多种技术手段，利用多种刀具将毛皮材料进行加工，获取其基础的几何形状与表面质量。我们在确定加工工艺时，也应该考虑到毛坯材料与尺寸的具体要求，提升材料利用率，降低制造成本。当前的加工材料成型工艺当中，我们可以按照现有图纸所规定的材料性能来进一步选择，按照零件的功能要求、生产类型、生产条件来选择材料。[1]

1.2 工装设计技术

工装设计技术是当前保障零件加工精度的主要条件，也是复杂零件数控条件下的不可或缺内容。良好的工装设计不仅要在精度上符合标准，在工艺、性能上同样要利于检验、维修等。所以，在合理的精度范围内进行重复准确定位可以确保加工对象的准确度要求，例如零件每次都能被定位在相同的目标区域，机床、刀具等加工位置可以得到确定。这样一来，即便工件更换，其调整和辅助的时间也会有明显降低，维持生产效率，提升企业的经济效益。

1.3 参数条件的合理选择

参数条件体现在道具、加工参数等。机械数控加工工艺也离不开刀具的辅助，在任何形式的机械加工中都扮演了重要的角色。[2]但数控加工可以在机床上使用不同类型的刀具，包括整体式刀具、镶嵌式刀具、特殊刀具等。按照当前国内主要的刀具材料来看，高速钢、合金、人造金刚石等材料仍然是主流选择，另外在参数控制方面，包括刀位轨迹分析、切削参数控制、刀轴方式等也一直是研究工作的重点，分析如何在规定时间内满足技术要求，同时保障刀具性能。

1.4 数控仿真

数控仿真的功能是利用计算机营造的模拟环境来对加工过程进行控制，优化工艺过程。仿真系统可以清晰直观地表现出加工环节中的技术问题，在可视化制造环境下利用计算机进行变更修改，在维持编程效率的同时保障产品质量。目前常用的UG、NCV等仿真软件可以直接体现刀具运动轨迹、机床工作状态等过程，还能针对性地开展刀具碰撞实验等，进行了快速的模拟和制造。针对传统制造过程中出现的程序错误导致的机床损伤、零件报废等问题起到了良好的抑制作用。另外，配合当前的CAD技术，利用三维软件来建立CAD模型，以内部统一的格式直接从系统中获取产品几何模型，并不需要进行格式转换，对以往的软件功能进行了扩展，也可以在工业生产领域发挥显著作用。

2 新型加工工艺的研究

2.1 UG主模型的数控加工

在UG系统中推荐使用基于主模型的数控编程方案，产品设计中得出主模型特征后，加工模块可以确定装备方式，将设计模型引用到装配模型当中，实现了数控零件从开发设计到制造完毕中涉及到的所有信息间的连接，研发周期与生产效率大幅改善。设计主模型包括仿真模型、加工模型、装配模型与工程技术信息四个部分，在具体操作时除了要进行基础加工外还应该设置合理的操作参数，包括切削参数、非切削参数、道具路径、执行后的NC代码等。作为一种多轴数控加工方案，对于某些复杂机械零件的加工精度起到了有效的保障作用。[3]

2.2 整体叶轮

整体叶轮是流体机械中进行能量转换的主要装置。考虑到其空间结构较为复杂与较高的制造进度要求，我们也需要在叶片的加工工艺方法上展开技术分析。从加工过程来看，需要满足零件本身的动力学特点，在结构特点方面进行技术研究，并以此为基础规划出合理的加工方案。具体来看，包括几何层面的技术要求、物理技术要求。前者即尺寸要求、粗糙度控制，后者则包括物理机械性能等。在经过仿真准备与后置处理后，对零件进行整体加工。仿真准备钱我们需创建运动组件的不同连接点和运动轴，将整个坐标系统打造成为控制机床轴向运动的主要方案。在后置处理环节，针对结构配置进行操作，生成加工NC程序片段。总而言之，利用虚拟装配来建立零件的加工主模型，并以此为基础进行后续的自动白菜南横，生成刀路轨迹，为生产提供更加安全有效的保障措施。

3 结语

机械数控零件的加工过程可以克服传统零件加工中的典型技术问题，并针对现有的工艺展开优化与改进。未来针对复杂零件的加工工艺来需要在方案上作出调整，通过数控编程与机床仿真模拟等方式来节省工作时间，提升工作效率，打造数字化加工体系。今后的控制系统也会更加便捷有效，在处理能力上显著提高。

参考文献：

[1]袁礼彬，孙士俊.基于加工中心的数控加工工艺研究[J].机械工程与自动化，2010（1）：197-198.

[2]李敏.数控加工工艺中的误差分析[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2013（5）：317-318.

[3]郑红.论数控刀具对数控加工工艺的影响[J].内燃机与配件，2017（3）：62-64.