數控技術在現代機械加工中的應用
2024-9-20 來源（yuán）：江蘇省淮海技師學院（yuàn） 作者：於方波
摘要：隨著科技的不斷發展，數控技術在現代機械加中的應用已經成為不（bú）可缺的重要組成部分。數控技術的出現（xiàn）徹底改變了（le）傳統加工工藝的方式，數（shù）控技術不僅提高了加工質量（liàng）與精度，增加了生（shēng）產效率與加工速度，而且降低了人力成本與材料浪費，並實現了複雜零件的（de）高效加工與生產。基於此，文章分析了數控技術（shù）應用的優勢，然後從多個方麵（miàn）探討了數（shù）控技術在現代機械加工中的應用。
關鍵詞：數控技（jì）術；現代機械加工；數控車（chē）床；數（shù）控鑽床
數控技術作為一項現代化加工技術（shù），在各類（lèi）加工工藝中的應用正逐漸（jiàn）展現出其巨大潛力和影響力。無論是雕刻、切（qiē）割還是焊接，數控技術為傳統加工工藝（yì）帶來了革命性的改變，通過自動化控製、精確加工和高效生產，提高了加工質量、生產效率和加工速度 [1]。
1、數控（kòng）技術的應（yīng）用（yòng）優勢
1.1 提高加工（gōng）質量（liàng）與精度
數控技術在現代機械加工中的應用，尤其在提高加（jiā）工質量與精度方麵，具有重（chóng）要的優勢。傳統機械加（jiā）工依賴於人工操作，受到人（rén）為因素的幹擾較大，難以保證加工的一（yī）致性和精確度（dù），而應（yīng）用（yòng）數控技術能（néng）夠有效解決這些問題。
數控技術通過編程（chéng）控製機床的運動軌跡，能夠提供高度準確的加工路徑和（hé）步進距離。相比傳統機床，數控機（jī）床能夠實現更精（jīng）確的（de）加工過程（chéng），避免人為操作中常見的誤差和不（bú）穩定因素（sù）。這種（zhǒng）精確（què）的控製（zhì）能夠保證同一類產品的加工結果具有高（gāo）度一致（zhì）性，達到更高的質量標準。
數控機床可以實現（xiàn）複（fù）雜的加（jiā）工要求和形狀（zhuàng）。通過合理編寫加工程序，數控機床可以完成複雜的加工任務，如曲（qǔ）線加工、三維雕刻等，確保產品的精細度和形狀的準確性。而傳（chuán）統機床因需要依賴煩瑣的手工操（cāo）作和加工過程往往（wǎng）無法滿足這些要求 [2]。
1.2 提高生產效率
數控技術在現代機械加工中（zhōng）的（de）應（yīng）用，不僅能夠提高加工質量與精度，還能（néng）夠顯著提高生產效率和加工速度。傳統機（jī）械加工往往依賴於人工操作，效率低下且受限於人力的局限性。而數控技術（shù）的引入，極大地改善了這一情況。數控技術通過（guò）編寫精（jīng）確（què）的加工程序，實現自動化加工過程。數控機床能夠按照預（yù）先設定的程序進行加工操（cāo）作（zuò），無須人（rén）工的手（shǒu）動幹預。這種自動（dòng）化加工極大地節省了（le）人力資源，同時避免了人為因素對加工過程（chéng）的影響，提高了生產（chǎn）效率（lǜ） [3]。
1.3 減少人力成本
數控技（jì）術在現代機械加工中的應用，除了提高加（jiā）工質量與精度以及（jí）生產效率和加工速度外，還能夠顯著減（jiǎn）少人力成本和材料浪費。傳統（tǒng）機械（xiè）加工依賴於人工操作，需要投入大量人力（lì）資源，並且由於操作者（zhě）的技術水平和經驗差異（yì），容易導致材料浪費。而數控技術的應用，通過自動化和精確控（kòng）製（zhì），很好（hǎo）地解決了這些問題（tí）。傳統機械加工需要大量的人工操作和（hé）監控，但數控機床可以通過預先編寫的加工程序進行自動化加工（gōng），無（wú）須人工操作，這使企業可以節省用於工人工資（zī）和培訓的成本，並且可以（yǐ）在加工過程中減少人工操（cāo）作的錯誤 [4]。
2、數控技術在現（xiàn）代機械加工中的應（yīng）用（yòng）
2.1 數控車床
數控技術作為（wéi）現代機械（xiè）加工的重要應用之一，不僅在銑削方麵有所應（yīng）用，在（zài）車（chē）削方麵同（tóng）樣發（fā）揮著巨大的作用。數控車床通過計算機控製係（xì）統（tǒng）實現對工件的加（jiā）工，具有（yǒu）精度高、效率高、可靠性高等優點。數控車（chē）床的具體應用（yòng）如下：
（1）編寫加（jiā）工（gōng）程序。操（cāo）作人員（yuán）根據要加工的（de）工件需求，在計算機控製係統中編（biān）寫相應的加工程序，包括刀具的選擇、刀具路徑、加（jiā）工深度等參數的設置。編寫好的加工程序將作（zuò）為數控車床進行加（jiā）工操作的指導依（yī）據 [5]。
（2）裝夾工件。操作（zuò）人員根據（jù）加工（gōng）程序中對工件的要求，選擇合適的裝夾方法和裝夾工具，將工件固定在數控車床的主軸上，確保（bǎo）工件的牢固固定，以免（miǎn）加工過程中產生移動或（huò）變形，影響加工精度。
（3）進行上機操作。操（cāo）作人員將預先編寫好的加工程序輸入數控車床的計算機控製係統中，通過（guò）操作界麵上的指令（lìng）選擇相應的程序，並設定好加工參（cān）數。將機床開啟，開始自動（dòng）加工過（guò）程。在加工過程中，操作人員需檢查加工狀態，觀察加工質量，確（què）保（bǎo）加工精度和工件表麵質量。在數控（kòng）車床的使用過程中，操（cāo）作人員還需要負責刀具的更換和維護保養。根據加工程序的要（yào）求，選擇（zé）適合的刀具進行更換，並進行刀具補償的設定。定期檢查刀具的磨損情況，及時更換和維護，保證加工質量和工具壽（shòu）命。操作人員通過測量工具對加工後的工件進行（háng）尺寸和形狀的（de）檢查，確保加工質量符（fú）合要求。將（jiāng）加工好的工件整理、清（qīng）潔，並做好（hǎo）相應的（de）記錄和歸檔 [6]。
2.2 數控鑽床
在孔（kǒng）加工（gōng）中，數控鑽床的應用策略主要涉及遵（zūn）循正確的工藝與（yǔ）操作（zuò）流程、合理選擇鑽杆（gǎn）及刀具參數、優化切削條件等。
（1）遵循正確的工藝與操作流程。這（zhè）包括選擇適當的加工參數，如進給速度、切削速度和切削深（shēn）度，以確保孔的加工質量和效率。此外，正（zhèng）確地夾持和定位工件，合理使用冷卻劑和潤滑劑以降低摩（mó）擦和熱（rè）量，還（hái）有對加工過程（chéng）進行適時的（de）檢測與調整，都是確（què）保孔加工質量和生產效率的（de）關鍵步驟。
（2）合理選擇鑽杆及刀具參數。根據材料的不同硬度、直徑和加工要求，選擇（zé）合適（shì）的鑽杆和刀具參數是提高孔加工質量和效率的關鍵因素。在有效清除切削碎屑的同時，合理選擇刀（dāo）尖（jiān）角度、切（qiē）削刃數（shù）以及鑽頭塗層等參數，能提（tí）供更好（hǎo）的加工效果和延長工具壽命（mìng），滿足不同（tóng）工件孔加（jiā）工的需（xū）求。
（3）優化切削條件。通過合理（lǐ）的切削速度、進給速度、切（qiē）削深度和切削路徑，可以實現高效率和高質量的（de）孔加（jiā）工。在此過程中，切（qiē）削液和冷（lěng）卻（què）係統的正確應用，能有效降低切削（xuē）溫度和摩擦力，並減少（shǎo）工具磨損（sǔn）和工件變形，確保孔加工精度和表麵質量 [7]。
2.3 數控雕刻（kè）機
數控技術在現代機械加工中的應用越來越廣泛，其（qí）中（zhōng）數控雕刻機作為一種常見的機械設備，在雕刻加工方（fāng）麵發揮著重要作用，數控雕刻機如圖 1 所示。
圖 1 數控雕刻機
數控雕刻機通過計算機控製係統實（shí）現對工（gōng）件的精確（què）雕刻，而多（duō）軸控製和三維加工策略（luè）則是提高雕刻精度（dù）和複雜度的關鍵技術。多軸控製（zhì）是（shì）數控雕刻（kè）機實現多個軸線的運動控製，使雕刻（kè）變得更加精確和靈（líng）活。多軸控（kòng）製一（yī）般包括 X 軸（橫向）、Y 軸（縱（zòng）向）和 Z 軸（上下）[8]。多軸控製使數控雕（diāo）刻機能夠在三（sān）維空間內進行複雜的雕刻操作，實現更加細致和精確的雕刻效果。三維加工是指數控雕刻機在進行雕刻時，能（néng）夠同時控製多個軸（zhóu）進行複雜的三維加工。在（zài）使用多軸控製（zhì）和三維加工策（cè）略時，需要注意以下要點：
（1）合理（lǐ）設置刀具路徑。在（zài）進行三維加工時，刀具路徑的設置非常關鍵。通過合理設計刀具路徑，可以最（zuì）大（dà）程度地提高加工效（xiào）率和精度。例（lì）如（rú），采用合適的（de）雕刻順序和刀具進給（gěi）方向，能夠減少工件表麵的殘留痕跡和邊緣的毛刺 [9]。
（2）控製加工參數。在進（jìn）行多軸控製和三維加工時，需要合理設定加（jiā）工參數，如切削速度、進給速度、切削深度等，以實現最佳的加工效果。合理的加工參數能夠確保雕刻操作（zuò）的穩定性和工件質量的穩定性。
（3）注意刀具的選擇。不同材料的雕刻要求（qiú）使用不同（tóng）類（lèi）型（xíng）的刀具，例如（rú）金屬材（cái）料常使用（yòng）硬質合金刀具，木材材料常使用（yòng）銀鋼刀（dāo）具（jù），塑料材料常使用背光刀（dāo）具。根據不同材料的硬度、脆性和耐磨性等特（tè）性，選擇相應的刀具材料和形狀。工人還要根據雕刻的形狀和細節選擇合適的（de）刀（dāo）具。不同的雕刻形狀和細節要求使用不同形狀的刀具。例如，雕刻精細細節時一般選擇刃具尖（jiān）銳、切削麵小（xiǎo）的刀具；雕刻平（píng）麵時（shí）選擇刀具尺寸較大的直（zhí）刃刀具（jù） [10]。
2.4 數控切割機
數（shù）控切割機如圖 2 所示，主要應用於金（jīn）屬材（cái）料的切割加工，如鋼板（bǎn）、鋁板、不鏽鋼等的切割。
數控切割機能夠應用於各種行業，如製造業、汽車工業、航空航天工業、建築（zhù）業（yè）等。數控切割機廣泛（fàn）應（yīng）用於切割加工（gōng）領域，可以提高生產效（xiào）率和加工質量。數控切割機的工作原理是通過數控係統（tǒng）將加工程序輸入，控（kòng）製切割設備按照（zhào）預定路徑（jìng）進行材料切割（gē），可以使用不同的切割方法，如等離子切割（gē）、激光切割、水切割等，應根（gēn）據不（bú）同（tóng）的材料和切割要（yào）求進行選擇 [11]。在使用數控切割機時，需要注意以（yǐ）下要點：
（1）加工程序的編（biān）寫。加工程（chéng）序是數控切割機工作的（de）指導，在加（jiā）工程序中需設置切割軌跡、切割速度（dù）等參數（shù），以實現預期的切割效果。編寫加工（gōng）程序需（xū）要（yào）使用（yòng）專業的切割（gē）軟件，通過 CAD/CAM 係統生（shēng）成（chéng）工件的切割路徑和相關參數，並進行後期的程序優（yōu）化和調整。
（2）刀具控製。通過數控技術，可以精確控製和調（diào）整切割機中的刀具位置、速（sù）度和刀具路徑等參數，以實現精準的切割操作。數控切割機中的（de）刀具控製（zhì）常（cháng）用的方式包括控製伺（sì）服電機、調整刀具速度、實現 X軸和 Y 軸（zhóu）的定位等，以實現複雜形（xíng）狀的切割需求 [12]。
（3）自動化控製。通過自動化控製，數控切割機能夠實現自動開機、自動複位（wèi）、自動（dòng）調整（zhěng）切割速度和刀具路徑等功能。這（zhè）種自（zì）動化控（kòng）製使數控（kòng）切割機的運行更（gèng）加簡便高效，減少了人工幹預，節約了時間和成本。
（4）性能（néng）監控和故（gù）障檢測。通過傳感（gǎn）器和數控係統的（de）結合，數控切割機能夠對切割過（guò）程中的切割質量、切割速度、刀具磨（mó）損等進行實時監控。在出現異（yì）常情況或切（qiē）割質量下（xià）降時，數控係統能夠及時發出警報或停機（jī），保證切（qiē）割過程的準確性和穩定性 [13]。
3、結（jié）束語
隨著科技的（de）不斷發展，數（shù）控技術在各類加工工藝中的應用將繼續不斷演進與創新，不僅提高了加工質量與精度，增加了生產效率（lǜ）與（yǔ）加工（gōng）速度，減少了（le）人力成本與材料浪費，而且（qiě）實現了（le）複（fù）雜零件的加工與生產，拓（tuò）寬了（le）設計和加工的可能性。未（wèi）來，隨著技術（shù）的不斷推進，數控技術將繼續引領（lǐng）著機械加工行業的發展方向。麵對機遇（yù）和挑戰，應積（jī）極（jí）推動數控技術的創新應用，拓展其在各個領域的應用前景，助力機（jī）械製造業邁向更加智能、高效和可持續發展的新階段。
投稿箱：
如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊（xùn）合作，歡迎聯係本（běn）網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊（xùn）合作，歡迎聯係本（běn）網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
更多相關信息
業界視點
| 更多
行業數據
| 更多
- 2024年11月 金屬切削機床（chuáng）產量（liàng）數據
- 2024年11月 分地區金屬切削（xuē）機床產量數據
- 2024年11月 軸承出口（kǒu）情況
- 2024年11月 基本型乘用車（轎車）產量數據
- 2024年11月 新能源（yuán）汽車產量數（shù）據
- 2024年11月 新能源汽車銷量（liàng）情況
- 2024年10月 新（xīn）能源汽車產量數據
- 2024年10月 軸承出口情況（kuàng）
- 2024年10月（yuè） 分（fèn）地區金（jīn）屬切（qiē）削機床產量數據
- 2024年（nián）10月 金屬切削機床產量數（shù）據
- 2024年9月 新能源汽車銷量情況
- 2024年8月 新能源汽車（chē）產量數（shù）據
- 2028年（nián）8月 基本型乘用車（chē）（轎車）產量數據
博文選萃
| 更多