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數控銑床加工多麵零件的加工工藝研究

2023-8-23 來源：江蘇省南通工（gōng）貿技師（shī）學院（yuàn）作（zuò）者：朱飛

摘要：隨著數控加工技術的不斷發展進步，數控銑床加工工藝不斷調整（zhěng），多麵零件（jiàn）的加工量逐漸增加。對於（yú）多麵零件數控加工而言，加工工（gōng）藝的要（yào）求更嚴（yán）格，需要做好加工精度的控製。數控加（jiā）工完成後，應（yīng）及時剔除不合格的零件，以保（bǎo）證相關檢（jiǎn）測工作的有效實施。隻有加強對數控加工過程的優化（huà）管理，才能有效（xiào）提（tí）升零件加工的精度和質量。要想確保多麵零件的加工質量，需要合理應用數控加工技術。

關鍵詞：數控銑床；多麵零（líng）件；加工工（gōng）藝

在數控加工操作中，要結合具體標準適當調（diào）整零件加工要求，優化具體的零件加工程序，減少外界因素帶來（lái）的幹擾。目前，數控加工工藝具有多（duō）樣性，不同零件的具體精度要求存在差（chà）異，因此為滿足精度（dù）加工需要，必須（xū）提升零件的加工工藝。可見（jiàn），加工工藝和零件加工精度是相互影響的。尤其是對於多麵（miàn）零件加工，隻有（yǒu）不斷提高數控銑床的（de）加工工藝（yì）水平，才能滿足精度要求。

1、多麵零件加工工藝分（fèn）析

多麵零（líng）件的結構相對複雜，加工難度更大，對於加工技術（shù）要求較高。一般來說，多麵（miàn）零件以小批（pī）量生產為主，要求具體加工（gōng）尺寸和圖紙保持一致，加工表麵不能（néng）有劃痕、擦傷等缺陷，且加工中（zhōng）不能使用紗布、銼刀來修飾工件表麵，同時需（xū）要控製備料尺寸的大小。對於沒有標注（zhù）公差尺寸的零件可以根據標（biāo）準要（yào）求執行。

相較於一般的零件加工，多麵（miàn）零件加工工藝更複雜，加工工序也較多，需要多次進行裝夾定位，加工難度大。在目（mù）前的數控加工中（zhōng），一般是通過數控銑床來加工零件。在多麵零件的具體加工中，不同的加工麵對於（yú）加工工藝和精度質量等要求可能存（cún）在差異。一方麵需要關注（zhù）加工順序（xù），另一方麵要把握每個麵的裝夾和定（dìng）位，確保加工滿足要求，提升多麵零件的（de）加工效（xiào）果。

雖然多麵零件（jiàn）大都為小批量或（huò）者單件加工，零件的外形輪廓多種多樣，對應（yīng）的零件毛坯（pī）材料和形狀存在一定差（chà）異，但是在數控銑（xǐ）床加工中（zhōng），相應數控加工工藝的設計思路（lù）大致相同。首先（xiān），要（yào）分析待加（jiā）工多麵零件的圖紙，確（què）定加工內容和技術（shù）要求，並將尺寸公差轉換成方便數控加（jiā）工的對稱公差，精準計算毛坯尺（chǐ）寸。其次，製訂多（duō）麵零件的結構加（jiā）工方案，合理設計多（duō）麵零件的加工工序，選擇切削用量並設計刀具路徑。最後，通過計算機輔助製造（Computer Aided Manufacturing，CAM）軟件開（kāi）展仿真（zhēn）加工校驗，同時調整和優（yōu）化加工程序。

由於多麵零件數控加工的複雜性較強，相應工藝設計要（yào）求較高（gāo），需（xū）要製訂靈活的設計方案。針對多麵零件加（jiā）工（gōng）沒有可以（yǐ）直接套用的固定模式的（de）情況，加工設計（jì）中需要把握常加工結構規律，明確多麵零件的平麵、斜切麵、曲麵以及箱體等（děng）的加工規律，構建相應的多麵零件工藝庫，製（zhì）訂（dìng）模塊化工藝方案（àn），從而確保不斷提（tí）升多麵零件的數控銑床加工工藝的效率。

2、多（duō）麵零件加工精度的影（yǐng）響因素

2.1　儀器誤（wù）差影響多麵零件的加（jiā）工精度

在製造加工多麵零件的過程中，刀具必須與主軸保持有效接觸，同（tóng）時要嚴格控製放置（zhì）精度，因此需（xū）要（yào）使用能夠承受並有效控製加工過程中由振動引起的誤差的刀具。相（xiàng）關刀具在連續加（jiā）工（gōng）使用中難免會出現（xiàn）一些磨損，由此產生的誤差會造成多麵零件變形，影響加工精度。因此，在加工多麵零件（jiàn）時，要及時校（xiào）核刀具的強度和硬度，確保刀具的抗彎強度和（hé）衝擊強（qiáng）度能（néng）夠滿足相（xiàng）關生產標準的要求。

2.2　熱因（yīn）素影響多麵零件的加（jiā）工精度（dù）

在多麵（miàn）零件加工中，為了實現精確控製，一些工人會反（fǎn）複（fù）切割多麵零件，增加（jiā）了係統對多麵（miàn）零件施加的摩擦力，釋放出了額外的熱量，導致熱處理多麵零件的加工標準明顯變差，無法滿足常規的加工精度要求。有些多麵零件加工難度較（jiào）大，在特殊加工中，長期連續運轉可能會（huì）造成機械設備局部或整體溫度升高，不利於實現加工的準（zhǔn）確性。因此（cǐ），在加工過程中，需要相關人員進行必要的冷卻處理，避免數控機床等加工設備出現局部溫度過高的問題，確保多（duō）麵零件的加（jiā）工精（jīng）度（dù）。

2.3　工件（jiàn）加（jiā）工工（gōng）藝影響多麵零件的加工精度

多麵零件加工生產過程中，在最後的切削階段容易發生熱變形和應（yīng）力變形，造成一些誤差問題。針對這（zhè）種現象，可以通過高壓冷卻液或冷卻葉片進行控製（zhì），將誤差降至可接受（shòu）的程度 [5]。應力彎曲通常是夾具和工（gōng）具中的內力造成的。研究（jiū）表明，加工工件時切削力（lì）引起的誤差大多大於壓力引起的誤差，因此多麵零件銑削過程中的誤差問題較為突出，導致多麵零件的尺寸精度、表麵（miàn）光滑度等參數降低，可能導致（zhì）產品質量不達標，應盡量避免切削力較大導致的誤差（chà）問題（tí）。

2.4　數控技術影響多麵零件的加工精（jīng）度

數控銑床誕生後，生產水平和工業加工質量都有了（le）很大的提高。數控技術備受關注，應用範圍不斷擴（kuò）大。數控機（jī）床在控製係統和機械結構方麵與傳統機床存在顯著差異。數控技術對多麵零件（jiàn）加工的影響主要通過數控（kòng）編程來實現，對多麵零件精度的影響較大。數控（kòng）編程設置決定了多麵零件的原始加工參（cān）數。這（zhè）些參數的合理性直接影響多麵零件的加（jiā）工質（zhì）量，如果（guǒ）設置不合理，就會導致多麵零件多個麵（miàn）的參數（shù）不達標，致使加工的零件成為廢品。另（lìng）外，加工係統是數控編程的主要內容，其（qí）對加工精度和（hé）效率有一（yī）定影響。

2.5　幾何精度影響多麵零件的加工精度

多麵零件（jiàn）加工中的幾何精度設置存在（zài）誤差，會導致多麵零件（jiàn）的加工尺寸（cùn）和設計樣圖的尺寸出現（xiàn）偏差。例如，工件的夾緊部位夾緊（jǐn）力不足，在實際加工中容易出現待加工（gōng）件的傾斜和移動（dòng），從而導致多麵零件的加工精度受到（dào）影響，再加上機床自（zì）身的誤差，會降低多麵零件的生產質量。多麵零件的加工精度較低是導致（zhì）工件加工存在誤差的原（yuán）始因素（sù）之一。

在加（jiā）工過程中還會出現主軸回轉（zhuǎn）誤差，且主（zhǔ）軸運動對各種多麵零件（jiàn）加工的影響程度不一，會（huì）導致多（duō）麵零件尺寸和形狀（zhuàng）發生變化。如（rú）果定位不準確，將對後續的工件加工產生負麵影響。另外，刀具在使用過程（chéng）中（zhōng）會產生一定的磨損，增加出錯的概率和程度，降低多麵零件生產加工的精度。

3、多麵零件加工工藝效果提升策略（luè）

多麵零件對於數控加工工藝技術（shù）的要求較高。在具體的數控機床多麵零件加工（gōng）中，隻有實施有效的保障措施，分（fèn）析（xī）加工過程（chéng）中影響質量和精度的（de）主要因素，並控製其中的不利因素，才能確（què）保多麵零件的（de）加工質量。

3.1　強化（huà）溫度（dù）控製，避（bì）免熱變（biàn）形

如果（guǒ）數控（kòng）銑床設備在（zài）運行過程中升（shēng）溫過快，會降低加工精度，增加誤差。在數控銑床多麵零件加工中，高溫會導致熱變形（xíng），影響加工精度，可采用（yòng）冷水冷卻的方法處理 [7]。例如，數控銑床設備在（zài）工作時，刀具反複切削多麵零件，而刀具的（de）切削摩擦和熱（rè）變形影響切削效果。被加（jiā）工的多麵零件對高溫較為敏感（gǎn），並因刀具的熱變形而發生（shēng）局部變形。因此，可用冷水對刀具進行物理降溫，有效降低熱變形因素對多麵零件加工精度的影響。

3.2　降低外力幹擾，做好加工過程控製

數控加工中的多麵（miàn）零件會（huì）受到摩（mó）擦、擠壓（yā）等多種不同因素的影（yǐng）響，進（jìn）而（ér）影響（xiǎng）多麵零件的加（jiā）工精度，降低多麵零件（jiàn）的生產質量。因此，在數控銑床（chuáng）加工過程中（zhōng），要提前做好設（shè）備檢查工作，及時發現設備故（gù）障和（hé）其他問題，並更換易磨損的刀具和多麵零件。降低外力幹擾的措施主要有 3 點。首（shǒu）先，確（què）保數控加工設備處於理想的工作狀態，並確保機器仍然（rán）是部分密封狀態，遵循標（biāo）準要求，避免過度擁擠。其次，應定期（qī）對（duì）數控銑床（chuáng）設備（bèi）表麵進行拋光，以減少數控銑床多麵零件接觸麵的摩（mó）擦。最後，通過（guò）控製摩擦力和擠壓力來減小數控（kòng）銑床多麵零件的加工誤差，使多麵零件的質量滿足標準要求。

在數控係統加工中，需（xū）要嚴格控（kòng）製加（jiā）工過程（chéng），盡可能減小幾何（hé）誤差。對此，需要分析造成多麵（miàn）零（líng）件加工幾何精度誤差的原因，選擇有（yǒu）效的加（jiā）工設備，做好設備管理和（hé）控製，保證相關數控銑床設備的工作狀態良（liáng）好。同時，可（kě）考慮改造現有的多麵零件加工設備，分析設備以往使用中的誤差情況，了解影響誤（wù）差（chà）的（de）共性因素，匯總數據並製訂改造方（fāng）案，輸入準確的成本（běn）核（hé）算，避免在機器運行過程中出現誤差 [8]。另外（wài），在數控銑床設備的檢修過程中需要進行綜合分析，掌握設備的初始誤差（chà）參數，確保設（shè）備誤差在可接受的範圍內。

3.3　注重人才（cái）培養，提升加工工藝水平

機械數控專（zhuān）業培訓是提（tí）升數控機床加工人員專業技術水平和多麵零件加工工藝的有效保障措施。目前，針（zhēn）對多麵零件加工中相關技術人員自身素質和技能有限的問題，需要進一步組織開（kāi）展加（jiā）工技術培訓。通過機械數控專業培訓，能夠提（tí）升技術人員的專業技能，進而提高企業的產品合格（gé）率和工作（zuò）效率，培養（yǎng）出機（jī）械數控專業（yè）技術方麵的工匠型人才（cái），為數控加工製造業的高（gāo）質量發展打造一支複合型、創新型產業（yè）隊伍。隨著數控機床技術的不斷應用發展，機床複（fù）合技術和相關加工技術（shù）越（yuè）來（lái）越成熟，可以在一台機床中實現鑽孔、鉸孔、擴（kuò）孔等多種操作（zuò）工序以及工序之間的複合加工，提高了機床的工作效率。

此外，數控技（jì）術使機械加工呈現管理信息化（huà）和科學化的特點（diǎn）。科（kē）學的管理可以促使多麵零件企業更加精益化，大大提高了企業的管理（lǐ）效率和生產效率。在多麵（miàn）零件的製造生產中，數據管理是實現數控加工自動化的關鍵步驟。信息化管理（lǐ）軟（ruǎn）硬件的應用，為企業的管理優化和資（zī）源（yuán）配置優化提供了更好的技術支持。同時，多麵零件的數控加工智能化是數控技術發展應用的主流趨勢。多麵零件的數控加（jiā）工智能化對於促進加（jiā）工效率和質量的智能（néng）化發（fā）展，提升驅動性能和連接的智能化，為係統診斷和維（wéi）修提（tí）供智能診斷與監控支持等都（dōu）具有重要意（yì）義。因此，要注重對專業人才進行新（xīn）技（jì）術、新理念、新方法、新材料（liào）等方麵（miàn）的培訓，通過不斷提高數控銑床加工技（jì）術人才的（de）專業化水平，提升多（duō）麵零件的（de）加工質量和效益。

4、結（jié）語

多麵零件的數控銑床加工工（gōng）藝直接影響加工精度（dù）和質量，其（qí）相關工藝設計是數控編程中的重要組成部（bù）分，需要把握好數控機床的使用效率（lǜ）、零件加工質量和刀具耐用性等。這就要求（qiú）相關數控加工人員在多麵零件加工中能夠合理選擇（zé）數控銑（xǐ）床加工工（gōng）藝，做好多（duō）麵零件的全麵工藝分析，靈活合理地進行數控銑床加工工藝設計。

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