淺談數控機床機械加工技術的應用特點分析

摘要：社會技術的快速發展提高了生產技術的水平，人們目前對于機械化生產產品的質量和效率有著更高的要求，在生產單件產品和小批量零件的過程中，不適合利用機械自動機床的生產線方式進行生產。因此，目前大多數企業針對不同的機械零件設備，利用數控技術有針對性的經濟性生產，能夠提高連接設備的生產質量和生產效率。數控技術結合了計算機技術、自動控制等技術手段，能夠滿足企業生產發展的需求。本篇文章通過對數控機床機械加工技術的應用特點進行分析研究，并且提出意見建議，為機械制造行業的發展提供一定參考。

關鍵詞：數控機床;機械加工技術;應用特點

0 ?引言

科學技術的發展使得數控機床問世，該設備直接改變了機械加工行業的生產方式和發展方式。在機械產品生產過程中，利用數控機床能夠保證產品的柔韌性和精度，提高產品生產的質量，降低人力的勞動強度和工作量，還能夠改善人員生產和工作的環境。目前數控機床在機械加工行業得到了廣泛的應用，并發揮著非常重要的作用。隨著我國科學技術水平的不斷提高，使數控機床的應用范圍得到了擴大，能夠滿足人們日常生活的需求。本篇文章通過對該方面進行分析研究，對于數控機床機械加工技術的發展來講具有非常重要的意義。

1 ?數控機床實際的應用范圍及應用要求

1.1 數控機床的應用范圍

在機械制造行業當中，數控機床的應用范圍較廣，不僅能夠批量生產規格小的零件，還能夠進行特殊形狀結構或形狀需要進行更改的產品。另外一些價格昂貴不能夠隨意進行報廢的產品，也可以利用數控機床進行生產，這樣既能夠保證產品的生產質量，也能夠降低產品的報廢率和成本投入。在機械制造行業當中，對于需求量大、精度高的產品利用現代化的機電一體數控機床能夠保證生產的效率和質量。

1.2 應用數控機床的要求

1.2.1 對操作人員的技術水平有較高的要求

對于數控機床來講，由于其本身包含計算機控制系統、伺服系統技術等內容，因此為了保證數控機床操作的精確度，對操作人員的操作技術水平有著較高的要求。并且數控機床根據設定好的程序進行零件的制作和加工，程序的編制一般由人工或計算機進行編制，程序的編制情況會直接影響到數控機床的應用情況。也正因如此，數控機床的操作人員除了需要掌握數控機床的基本操作之外，還需要了解數控機床的程序編制工作原理等內容。

對于數控機床來講，通過進行定期高效的維護工作，能夠提高數控機床的質量，保證書控機床的生產效率，這對于操作人員的數控理論知識的維修技術有著較高的要求。需要對維修人員進行專門的培訓才能保障維修人員具備數控機床維修的能力，才能有效地解決數控機床運行過程中存在的問題。

另外需要注意的是，對于數控機床的使用來講，不僅要對操作人員和維修人員進行培訓，數控機床生產過程中涉及到的所有人員都需要進行專業知識的培訓和普及，這樣才能夠保證生產過程的順利進行，發揮出數控機床的作用。

1.2.2 對夾具和刀具有較高要求

對于數控機床的夾具來講，在進行單件和小批量零件的生產過程中，一般使用通用夾具進行生產，而大量零件的生產，為了提高工作效率，需要利用專業夾具或組合夾具進行生產。需要對夾具的位置進行準確的定位，夾具的夾緊程度要適中。

對于數控機床的刀具來講，需要刀具具有較高的精度、壽命長，在應用的過程中不會產生較大的變化，能夠進行計外預調，在生產過程中能夠根據實際的需求進行快速的換刀，刀柄應當滿足標準的要求，刀具應當能夠對切屑的折斷、卷曲和排出進行有效合理的控制，刀具還應當有較好的冷卻性能。

2 ?數控機床加工的特點

2.1 具有較強的柔性

數控機床的柔性也被稱作適應性，是指數控機床在生產的過程中，能夠根據生產對象的變化而產生變化。數控機床在進行生產和加工的過程當中，只需要重新進行程序的編制，就能夠實現新零件的加工，不需要對數控機床的硬件進行改造和更換，也正是由于數控機床的這一特點，數控機床能夠滿足復雜零構件、單件、小批量等產品的生產需求，同時這一特點也使得數控機床在機械制造行業中得到了廣泛的應用。

2.2 產品精度高，質量高

在一般情況下數控機床生產過程不需要人為進行干預，數控機床能夠嚴格按照程序指令進行生產和操作，能夠消除人為干預所產生的誤差，保證了產品生產的質量和效率。在數控機床生產制造的過程中，為了保證生產產品的精度和剛度，采取了一定的措施，如：目前數控機床移動量在0.01-0.000001mm之間，在生產時數控裝置能夠為生產過程中存在的誤差進行補償，以此來保證生產的質量。由于數控裝置的應用，使得數控機床的加工精度和定位精度都得到了有效的提高，保證了零件生產的精度和一致性。

2.3 數控機床生產效率高

對于零部件的加工工作來講，生產的時間包括機動時間和輔助時間，由于數控機床本身的優勢，因此在機械設備生產的過程中每一環節都可以有效地控制切削用量，通過提高切削的效率能夠節省大量的機動時間，并且通過內部進行刀具的自動更換，也縮短了輔助時間，提高了整體的生產效率。

另外對于數控機床來講，在實際的生產過程中零件生產的改變不需要對機床進行重新的調整，節省了大量的設備安裝時間。并且每一環節的生產都會對生產質量進行嚴格的檢查，節省了大量的零件檢查時間。同時一臺機床還能夠進行多道工序的同時加工。

2.4 能夠進行復雜的運動

對于一般的普通零件生產機床來講，很少有機床能夠實現三次以上的曲線和曲面的運動，這就使得普通零件生產機床無法滿足一些復雜設備構件的生產。例如螺旋槳葉片、汽輪機葉片等。而數控機床在生產的過程中可以在任意曲面上、任意軌跡上進行運動，能夠滿足各種復雜設備和零部件的加工需求。

2.5 經濟效益高

數控機床本身造價較高，但在小批量單件產品的生產過程中，利用數控機床能夠提高整體的生產效率和生產質量，節省了大量的生產時間，能夠有效地降低成本的投入，獲得更高的經濟效益。數控機床在加工一般的零部件時，不需要制作專業的夾具，能夠節省大量的裝備費用。數控機床的產品生產質量高、精度穩定能夠降低廢品率。另外一臺數控機床能夠進行多種零部件的生產，能夠有效地降低成本的投入，為企業獲得更高的利益。

2.6 有利于現代化生產管理的發展

數控機床本身利用計算機程序編碼來進行自動化的零件生產，數字信息、標準代碼處理等技術的應用，促進了數控機床現代化的發展。另外計算機控制、計算機輔助設計等技術的使用也為數控機床一體化發展和管理奠定了良好的基礎。

3 ?數控機床未來的發展方向

3.1 高速化發展

隨著我國社會經濟的快速發展，科學技術的不斷進步，各行各業的發展水平和發展速度都有所提高，新型材料新型技術的應用和快速發展對于數控機床的高速化發展有著更高的要求。

3.2 高精度化發展

對于目前的數控機床來講，在實際的生產過程中能夠獲得較高的精確度和質量，但靜態的幾何精度已經無法滿足設備和零部件生產的需求，人們越來越重視數控機床的運動精度、熱變形等方面的內容。這對于數控機床的精度又提出了更高的要求。

3.3 功能復合化發展

所謂的復合機床是指在一臺機床上盡可能完成多種類型的機械設備和零件的加工。復合型設備分工藝復合型設備和工序復合型設備。通過利用復合型設備進行機械零部件的加工能夠避免設備更換的時間浪費，降低生產誤差，保證零件加工的質量和效率。

目前數控機床的復合化加工過程朝著模塊化、多軸化的方向不斷發展，如德國的公司最新研發了模塊化的數控機床加工中心，在該加工中心能夠進行機械設備的多種工序處理，能夠滿足零件加工的全部需求。目前隨著企業的不斷發展和進步，企業在生產零部件時越來越喜愛使用復合化的數控機械設備，一方面是能夠保證零部件的生產質量，另一方面能夠有效地降低零部件生產的成本投入，為企業獲得更高的經濟效益。

3.4 控制智能化發展

人工智能技術水平的不斷提高，為數控機床制造行業提供了技術支持，通過利用人工智能技術，能夠滿足企業生產制造柔性化自動化的需求，并且目前的數控機床正朝著智能化方向不斷的發展。

在加工的過程中，通過利用人工智能技術能夠對加工的各項參數進行實時監測，以此來判斷機床的加工狀態。同時通過人工智能技術對于專家的操作經驗及零件加工的規律進行總結分析，能夠優化數控機床加工的各項參數，提高加工的質量和效率。利用現代智能方法，根據已發生故障的信息對其進行分析處理能夠了解目前設備存在的問題，并及時的定位解決。通過利用故障仿真技術，一旦設備出現故障問題，能夠對故障問題的發生情況進行回放，尋找故障發生的原因，避免故障再次發生。

3.5 體系開放化發展

隨著技術的不斷發展和進步，對于目前的數控機床來講，在發展時僅需要進行重新的設計和調整，系統就可以重新再進行利用，系統的整體性和可靠性在不斷地提高，使用壽命也在不斷地延長，而且隨著體系開放化的不斷發展，設備的建造成本投入不斷降低，能夠為企業的發展獲得更高的經濟利益。

綜上所述，隨著我國社會經濟和科學技術水平的不斷提高，數控機床的類型也越來越多，并且朝著高精度、綠色、智能化、現代化的方向不斷發展。我國是世界制造的大國，有大量的勞動力和資源，但我國技術水平和國外發達國家還存在一定的差距。因此在未來數控技術發展的過程中，我們要充分利用現有的資源和勞動力，不斷提高技術的水平，實現生產水平的提高，促進我國機械制造行業健康穩定的發展。

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作者簡介：田春會（1985-），男，安徽利辛人，本科，講師，研究方向為機械加工技術及相關課程教學教研。