数控机床对机械加工工艺规程的影响分析

刘东升

（乌海市职业技术学校，内蒙古 乌海 016000）

数控机床遵循预编程序加工，在加工处理期间，无须人工干预。数控机床结构精密度高，可以实现长时间稳定运行，满足重复加工需求。数控技术快速发展中，对数控机床生产率、加工精度、运行寿命提出了较高要求。传统机床结构缺点比较多，对数控机床性能技术影响较大。所以，现代数控机床在机械结构、普通机床上的差异显著。

1 数控机床的应用价值

相比传统加工方法，数控机床具备较强智能化、自动化。由于传统机械加工存在弊端不足，在机械加工行业发展中，所存在的障碍影响比较大。所以，关注数控机床机械加工，属于时代发展趋势，可以满足实际发展需求、数控机床进行操作前，预先编辑程序，并且实现自动化运行操作，无须人工干预，可以降低运行成本。相比机械加工方式，数控机床操作具备较高精准度，可以实现长期运行工作，不仅可以缓解工作人员压力，还可以提升生产效率。现阶段，数控机床发展前景广阔，然而发展缺陷比较多，相应阻碍数控机床技术发展。所以，加大技术创新力度，为机械加工提供优质支持，全面发挥出数控机床作用，以此促进机械加工发展。

2 数控机床对机械加工工艺规程的影响

2.1 数控车床改变工艺规程

数控车床主传动系统，多应用交流主轴电动机。采用同步带传动、主轴箱内部传动主轴，可以输出最大转矩、全部功率。转速持续变化，转矩和功率也会相应改变。部分主轴由交流调速电动机构成，并且借助两级塔伦直驱，并且由电气系统实现无级调速。主传动链无齿轮、噪音小。数控机床主传动，按照程序指令，由电气系统实现自动环向与变速控制。在换向、变速处理中，不需要停车，可以为工序集成提供保障。例如，粗细加工可以集中工序，传统机床加工的粗细加工差异大，必须进行停车变速，此时，会中断加工工序。此外，内外轮廓加工、车螺纹、切槽，均可以实现集中工序。传统机床加工转速不同，必须频繁换刀，此时，就会中断工序。

数控机床无进给箱、交换齿轮架，通过伺服电动机滚珠丝杠，传输到刀架、滑板中，可以实现横向、纵向进给运动。数控车床伺服电动机，调速范围广，可以实现无级调速，定位准确度高。普通卧式机床，利用溜板箱、进给箱、挂轮架，将主轴运动传输到刀架，实现横向、纵向进给运动。尽管数控车床主轴、纵向丝杠无机械传动联结，然而，却具备螺纹功能。主轴包含伺服电动机驱动旋转，将脉冲编码器安装在主轴箱内部。主轴运动利用齿轮、齿形带，可以传输到脉冲编码器中。主轴旋转时，脉冲编码器能够向数控系统发送检测脉冲信号，确保主轴电动机旋转、刀架切削进给量同步。通过此种方式，可以缩短传动链长度，提升机床加工精度。数控车床通过脉宽，对伺服电动机、伺服系统进行调速，所以进给量、车螺纹范围大。针对数控车床进给传动系统，按照程序指令，对系统进给速度进行控制，通过数字坐标信息控制进给方向。通过程序指令信息，合理控制背吃刀量，切削用量变化，不需要进行停车调整，可以为工序集成提供技术支持。

如车螺纹，普通车床调整为丝杆模式，划断工序。然而，数控机床转变螺纹加工方式，由主轴脉冲编码器进给传动链，无须停车调整机床，只需程序指令控制，以此实现打包集成，无须单独分列车螺纹工序。针对车锥度，普通车床需要转动小滑板，会划断工序。然而，对于数控机床来说，数控加工异型曲线、圆弧、直线难度较大，无须借助模型工艺，也不用停车调整机床，遵循预设程序指令，都可以实现数字坐标走刀，打包集成工序，无须单独划分车锥度工序，只需要划分为不同步骤即可。例如，车圆球、车曲面，只需合理选择刀具副偏角，无须停车就可更换为车刀。遵循程序指令，实现数字坐标走刀，使用车外圆刀具加工圆球、曲面。打包集成工序，无须单独分出车圆球、曲面工序，只需要划分工艺步骤。

如锥套球体零件，分析传统机床加工、数控机床加工区别。针对锥套球体零件，工艺方案区别多体现在车锥孔、车球体方面，详情见表1。

表1 不同工艺方案比较

在传统工艺中，工序2可以为工序5做准备。工序5利用双手控制法，对粗精车球体进行手动调控，无法确保精度。数控机床工序中，工序2利用数字坐标、程序指令，将球体粗车出来。工序4属于精车球体，可以确保精度，无须停车调整机床。传统机床工艺中，工序3为车锥孔，实现车出20.8底孔，之后转动小滑板车锥孔，同时以铰锥孔维护尺寸精度。工序3利用数字坐标、程序指令，车出锥体，无须停车调整机床。

2.2 加工中心改变工艺规程

在数控机床中，加工机床的自动化、生产率比较高，属于综合机床，在机械结构上明显优于普通铣床。性能优势表现在以下几点：第一，加工中心为数控铣床、数控镗床、数控车床，增设自动换刀装置。将工件装夹在机床工作台上，可以持续对工件表面进行钻孔、铰孔、铣削、攻螺纹加工，在单台机床上，实现多台机场同步运行，工序集成度高。第二，在加工中心，涉及回转工作台、主轴箱，可以旋转标准角度。工件一次装夹后，可以自动完成多平面、多角度工序加工。第三，加工中心可以转变机床主轴转速、刀量、进给量，改变工件运动轨迹，发挥出辅助功能。第四，加工中心配置交换工作台，在工作位置同步加工工件时，剩余工件在装卸位置台上装卸，不会对正常加工工件造成影响，显著提升工作效率。

由于数控机床机械结构技术持续发展，数控机床通过信息、软件方式，补偿机械硬件结构，改变切削用量，优化调整全自动柔性调整，缩短机器传动链，提升机床精度。数控加工工序、步骤划分，和传统机加工标准差别非常大。在传统工艺中，主要提及“工序”概念。在数控加工中，主要提及“工步”概念，尽管数控加工零件工序很少，但还是需要按照步骤加工，因此被称为“工步”。在传统加工中，各工序比较分散，且不同工序中的工步内容少。在数控加工中，每道工序工步内容多。在编制传统加工工艺时，将工序作为重点内容。在数控加工中，将工步作为重点内容。

3 数控机床创新改变发展

在时代发展进程中，数控机床技术紧跟时代发展脚步，实现创新改革发展，相应转变了数控机床运转流程。现阶段，我国数控机床运转流程，多依赖主动空轴实现传动，全面提升传控功率，既可以加快数控机床发展速度，还可以加强运行质量。运转变化时，能够展示出功率效果，降低噪声污染，提升运转效率。数控机床运行期间，通过运转流程的现代化发展，能够提升运转程序指令的现代化水平。通过数字化控制程序，可以保障工序正常发展，带动数控机床的高效发展，同时可以简化数控机床运转流程。数控机床运转流程项目比较多，且不同项目的操作特点不同。传统数控机床加工处理时，由于多因素加剧运转复杂性，会由于加工特点不同，频繁更换刀具装置，此时，就需要停车调整。当机床运转流程中断时，将会对机床运转整体性、连续性造成极大影响。

4 结语

综上所述，在现代发展过程中，数控机床极大地影响机械加工工艺。数控机床创新发展，能够促进机械加工规程创新发展。与传统技术工艺相比，数控机床具备现代化特点，紧跟时代发展脚步。为了实现机械加工工艺的现代化发展，必须深入研究和探索数控机床相关问题，学习和借鉴西方国家发展经验，结合机械加工规程现状，做好规范化、科学化完善，实现数控工艺的高效化发展。