浅谈数控机床机械加工技术的应用特点分析

摘要：社会技术的快速发展提高了生产技术的水平，人们目前对于机械化生产产品的质量和效率有着更高的要求，在生产单件产品和小批量零件的过程中，不适合利用机械自动机床的生产线方式进行生产。因此，目前大多数企业针对不同的机械零件设备，利用数控技术有针对性的经济性生产，能够提高连接设备的生产质量和生产效率。数控技术结合了计算机技术、自动控制等技术手段，能够满足企业生产发展的需求。本篇文章通过对数控机床机械加工技术的应用特点进行分析研究，并且提出意见建议，为机械制造行业的发展提供一定参考。

关键词：数控机床;机械加工技术;应用特点

0  引言

科学技术的发展使得数控机床问世，该设备直接改变了机械加工行业的生产方式和发展方式。在机械产品生产过程中，利用数控机床能够保证产品的柔韧性和精度，提高产品生产的质量，降低人力的劳动强度和工作量，还能够改善人员生产和工作的环境。目前数控机床在机械加工行业得到了广泛的应用，并发挥着非常重要的作用。随着我国科学技术水平的不断提高，使数控机床的应用范围得到了扩大，能够满足人们日常生活的需求。本篇文章通过对该方面进行分析研究，对于数控机床机械加工技术的发展来讲具有非常重要的意义。

1  数控机床实际的应用范围及应用要求

1.1 数控机床的应用范围

在机械制造行业当中，数控机床的应用范围较广，不仅能够批量生产规格小的零件，还能够进行特殊形状结构或形状需要进行更改的产品。另外一些价格昂贵不能够随意进行报废的产品，也可以利用数控机床进行生产，这样既能够保证产品的生产质量，也能够降低产品的报废率和成本投入。在机械制造行业当中，对于需求量大、精度高的产品利用现代化的机电一体数控机床能够保证生产的效率和质量。

1.2 应用数控机床的要求

1.2.1 对操作人员的技术水平有较高的要求

对于数控机床来讲，由于其本身包含计算机控制系统、伺服系统技术等内容，因此为了保证数控机床操作的精确度，对操作人员的操作技术水平有着较高的要求。并且数控机床根据设定好的程序进行零件的制作和加工，程序的编制一般由人工或计算机进行编制，程序的编制情况会直接影响到数控机床的应用情况。也正因如此，数控机床的操作人员除了需要掌握数控机床的基本操作之外，还需要了解数控机床的程序编制工作原理等内容。

对于数控机床来讲，通过进行定期高效的维护工作，能够提高数控机床的质量，保证书控机床的生产效率，这对于操作人员的数控理论知识的维修技术有着较高的要求。需要对维修人员进行专门的培训才能保障维修人员具备数控机床维修的能力，才能有效地解决数控机床运行过程中存在的问题。

另外需要注意的是，对于数控机床的使用来讲，不仅要对操作人员和维修人员进行培训，数控机床生产过程中涉及到的所有人员都需要进行专业知识的培训和普及，这样才能够保证生产过程的顺利进行，发挥出数控机床的作用。

1.2.2 对夹具和刀具有较高要求

对于数控机床的夹具来讲，在进行单件和小批量零件的生产过程中，一般使用通用夹具进行生产，而大量零件的生产，为了提高工作效率，需要利用专业夹具或组合夹具进行生产。需要对夹具的位置进行准确的定位，夹具的夹紧程度要适中。

对于数控机床的刀具来讲，需要刀具具有较高的精度、寿命长，在应用的过程中不会产生较大的变化，能够进行计外预调，在生产过程中能够根据实际的需求进行快速的换刀，刀柄应当满足标准的要求，刀具应当能够对切屑的折断、卷曲和排出进行有效合理的控制，刀具还应当有较好的冷却性能。

2  数控机床加工的特点

2.1 具有较强的柔性

数控机床的柔性也被称作适应性，是指数控机床在生产的过程中，能够根据生产对象的变化而产生变化。数控机床在进行生产和加工的过程当中，只需要重新进行程序的编制，就能够实现新零件的加工，不需要对数控机床的硬件进行改造和更换，也正是由于数控机床的这一特点，数控机床能够满足复杂零构件、单件、小批量等产品的生产需求，同时这一特点也使得数控机床在机械制造行业中得到了广泛的应用。

2.2 产品精度高，质量高

在一般情况下数控机床生产过程不需要人为进行干预，数控机床能够严格按照程序指令进行生产和操作，能够消除人为干预所产生的误差，保证了产品生产的质量和效率。在数控机床生产制造的过程中，为了保证生产产品的精度和刚度，采取了一定的措施，如：目前数控机床移动量在0.01-0.000001mm之间，在生产时数控装置能够为生产过程中存在的误差进行补偿，以此来保证生产的质量。由于数控装置的应用，使得数控机床的加工精度和定位精度都得到了有效的提高，保证了零件生产的精度和一致性。

2.3 数控机床生产效率高

对于零部件的加工工作来讲，生产的时间包括机动时间和辅助时间，由于数控机床本身的优势，因此在机械设备生产的过程中每一环节都可以有效地控制切削用量，通过提高切削的效率能够节省大量的机动时间，并且通过内部进行刀具的自动更换，也缩短了辅助时间，提高了整体的生产效率。

另外对于数控机床来讲，在实际的生产过程中零件生产的改变不需要对机床进行重新的调整，节省了大量的设备安装时间。并且每一环节的生产都会对生产质量进行严格的检查，节省了大量的零件检查时间。同时一台机床还能够进行多道工序的同时加工。

2.4 能够进行复杂的运动

对于一般的普通零件生產机床来讲，很少有机床能够实现三次以上的曲线和曲面的运动，这就使得普通零件生产机床无法满足一些复杂设备构件的生产。例如螺旋桨叶片、汽轮机叶片等。而数控机床在生产的过程中可以在任意曲面上、任意轨迹上进行运动，能够满足各种复杂设备和零部件的加工需求。

2.5 经济效益高

数控机床本身造价较高，但在小批量单件产品的生产过程中，利用数控机床能够提高整体的生产效率和生产质量，节省了大量的生产时间，能够有效地降低成本的投入，获得更高的经济效益。数控机床在加工一般的零部件时，不需要制作专业的夹具，能够节省大量的装备费用。数控机床的产品生产质量高、精度稳定能够降低废品率。另外一台数控机床能够进行多种零部件的生产，能够有效地降低成本的投入，为企业获得更高的利益。

2.6 有利于现代化生产管理的发展

数控机床本身利用计算机程序编码来进行自动化的零件生产，数字信息、标准代码处理等技术的应用，促进了数控机床现代化的发展。另外计算机控制、计算机辅助设计等技术的使用也为数控机床一体化发展和管理奠定了良好的基础。

3  数控机床未来的发展方向

3.1 高速化发展

随着我国社会经济的快速发展，科学技术的不断进步，各行各业的发展水平和发展速度都有所提高，新型材料新型技术的应用和快速发展对于数控机床的高速化发展有着更高的要求。

3.2 高精度化发展

对于目前的数控机床来讲，在实际的生产过程中能够获得较高的精确度和质量，但静态的几何精度已经无法满足设备和零部件生产的需求，人们越来越重视数控机床的运动精度、热变形等方面的内容。这对于数控机床的精度又提出了更高的要求。

3.3 功能复合化发展

所谓的复合机床是指在一台机床上尽可能完成多种类型的机械设备和零件的加工。复合型设备分工艺复合型设备和工序复合型设备。通过利用复合型设备进行机械零部件的加工能够避免设备更换的时间浪费，降低生产误差，保证零件加工的质量和效率。

目前数控机床的复合化加工过程朝着模块化、多轴化的方向不断发展，如德国的公司最新研发了模块化的数控机床加工中心，在该加工中心能够进行机械设备的多种工序处理，能够满足零件加工的全部需求。目前随着企业的不断发展和进步，企业在生产零部件时越来越喜爱使用复合化的数控机械设备，一方面是能够保证零部件的生产质量，另一方面能够有效地降低零部件生产的成本投入，为企业获得更高的经济效益。

3.4 控制智能化发展

人工智能技术水平的不断提高，为数控机床制造行业提供了技术支持，通过利用人工智能技术，能够满足企业生产制造柔性化自动化的需求，并且目前的数控机床正朝着智能化方向不断的发展。

在加工的过程中，通过利用人工智能技术能够对加工的各项参数进行实时监测，以此来判断机床的加工状态。同时通过人工智能技术对于专家的操作经验及零件加工的规律进行总结分析，能够优化数控机床加工的各项参数，提高加工的质量和效率。利用现代智能方法，根据已发生故障的信息对其进行分析处理能够了解目前设备存在的问题，并及时的定位解决。通过利用故障仿真技术，一旦设备出现故障问题，能够对故障问题的发生情况进行回放，寻找故障发生的原因，避免故障再次发生。

3.5 体系开放化发展

随着技术的不断发展和进步，对于目前的数控机床来讲，在发展时仅需要进行重新的设计和调整，系统就可以重新再进行利用，系统的整体性和可靠性在不断地提高，使用寿命也在不断地延长，而且随着体系开放化的不断发展，设备的建造成本投入不断降低，能够为企业的发展获得更高的经济利益。

综上所述，随着我国社会经济和科学技术水平的不断提高，数控机床的类型也越来越多，并且朝着高精度、绿色、智能化、现代化的方向不断发展。我国是世界制造的大国，有大量的劳动力和资源，但我国技术水平和国外发达国家还存在一定的差距。因此在未来数控技术发展的过程中，我们要充分利用现有的资源和劳动力，不断提高技术的水平，实现生产水平的提高，促进我国机械制造行业健康稳定的发展。

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作者简介：田春会（1985-），男，安徽利辛人，本科，讲师，研究方向为机械加工技术及相关课程教学教研。