王志懷，黃軍科

（中車大同電力機車有限公司，山西 大同 037038）

我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，數(shù)控機械加工技術(shù)也在隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展而不斷進(jìn)步，近些年來現(xiàn)有的加工進(jìn)刀工藝也得到了快速地發(fā)展，且人們越來越關(guān)注數(shù)控機械加工進(jìn)刀工藝在機械加工過程中的重要應(yīng)用。大型龍門五面體加工中心是現(xiàn)代制造業(yè)的急需設(shè)備，我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，許多重要行業(yè)都依賴于高精、大型數(shù)控龍門裝備的發(fā)展，因此我們將進(jìn)一步分析并優(yōu)化數(shù)控加工中心的工藝技術(shù)，借助先進(jìn)的加工生產(chǎn)技術(shù)，提高零件的精密程度，從而提高加工中心的整體質(zhì)量。

1 數(shù)控機械加工的現(xiàn)狀背景

工業(yè)發(fā)展中最重要的組成部分，其中包括數(shù)控機械加工技術(shù)，它是實現(xiàn)整個機械加工業(yè)的主要助推劑。用通俗易懂的語言來解釋數(shù)控機械加工技術(shù)，就是很大程度上擺脫傳統(tǒng)機械工業(yè)的束縛，采用機械化、數(shù)字化的操作，將計算機信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及精準(zhǔn)的數(shù)控加工技術(shù)結(jié)合，從而提升整體工業(yè)機械加工的水平，促進(jìn)我國加工水平達(dá)到世界領(lǐng)先水平。現(xiàn)階段我國目前的數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了自給自足，可以滿足日常機械生產(chǎn)加工的需要，但是某些較高程度的加工技術(shù)還需要引進(jìn)一些國外的技術(shù)產(chǎn)品以及機械產(chǎn)品，還需要借鑒國外生產(chǎn)加工的經(jīng)驗，因此我國目前數(shù)控機械技術(shù)、進(jìn)刀加工工藝面臨較大困難，提出了更為嚴(yán)峻的考驗。

數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中得到迅速發(fā)展，它集中體現(xiàn)了自動控制、計算機軟件、硬件、檢測監(jiān)控、機械制造等多種技術(shù)成就，在提高生產(chǎn)力，降低成本保證加工質(zhì)量等方面均體現(xiàn)出其優(yōu)越性。在市場競爭激烈、產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，對加工零件要求越來越高，制造出結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜零件以滿足人們生產(chǎn)生活的需要。

目前狀況下數(shù)控加工技術(shù)是社會上一門非常熱門的技術(shù)，許多機械加工生產(chǎn)企業(yè)對技術(shù)的需求量較大。因此很多職業(yè)技術(shù)學(xué)校開設(shè)了相關(guān)課程，培養(yǎng)學(xué)生使用相關(guān)數(shù)字信息技術(shù)，用數(shù)字化和精確化的儀器來控制的刀具的移動方向，從而為相關(guān)行業(yè)提供專業(yè)人才，進(jìn)一步增強數(shù)控機械加工進(jìn)刀工藝的研發(fā)力度，從而保證企業(yè)在生產(chǎn)實踐中的使用效率[1]。

2 新型數(shù)控機械加工中心進(jìn)刀工藝的改進(jìn)措施分析

數(shù)控機床的優(yōu)化過程中進(jìn)刀工藝的優(yōu)化是產(chǎn)品質(zhì)量的重要保證，下面我就FXD1（160km/h動力集中車）構(gòu)架加工過程中暴露的問題來進(jìn)行優(yōu)化。

選擇合適的進(jìn)刀工具，精確掌握進(jìn)刀時間。在進(jìn)行立項之前，首先要整體分析設(shè)計與工裝的合理性，針對結(jié)構(gòu)的缺點來進(jìn)行改進(jìn)。FXD1機車構(gòu)架的制動器吊座Φ28孔的精度保證、彈簧座筒的底面加工、牽引座楔口和軸箱定位座楔口的加工是構(gòu)架質(zhì)量的主要瓶頸。

圖1 FXD1動力集中車構(gòu)架

制動器吊座是機車安全的保證，要求尺寸精度公差很小，F(xiàn)XD1構(gòu)架的材料硬度高且吊座伸出長，在加工中刀具振動非常大，對尺寸精度的控制非常不利，制作螺旋桿輔助夾具加固吊座的穩(wěn)定性，同時細(xì)化加工工藝，以往用鏜刀保證精度改用鉸刀保證精度，這樣一來加工出的吊座精度非常高且尺寸穩(wěn)定。

彈簧座筒底面加工時，筒深加工空間狹小排銷不暢非常不易加工，而且表面粗糙度要求還很高，定做加長減振刀桿，采用螺旋插補的方法進(jìn)行加工，加工過程非常平穩(wěn)而且加工面也符合加工要求。

牽引座和軸箱定位座的楔口加工除了對刀具精度的要求之外更多地還需要操作人員有豐富的加工經(jīng)驗。加工過程分為四步，先用玉米銑刀分層切削逐漸接近楔口形狀，然后用R3圓弧銑刀加工楔口拐角過渡圓弧，再用斜度1：10的楔口刀半精加工楔口，保證精銑刀的加工余量小而且均勻，保證精銑的精度和表面粗糙度。在精銑楔口時建議不要一刀銑到位，因為每個楔口處的抗刀量不同，一刀到位很容易造成過切超差，先應(yīng)修改刀半徑參數(shù)，加工一遍，消除抗刀量，測量之后再修改刀補參數(shù)再次確認(rèn)加工。

在進(jìn)行此部分分析時，首先我們可以借助高速切削加工工藝，在精加工時一定要采用順銑的方式進(jìn)刀以保證刀具的平穩(wěn)切削，并結(jié)合進(jìn)刀工藝的特點來進(jìn)行綜合優(yōu)化。在進(jìn)行切削過程中還可以改變刀的整體走向和起始點，綜合分析進(jìn)刀工藝流程，保證進(jìn)刀的整體水平，確保切割的精細(xì)程度。采用分層進(jìn)刀的方法，可以將進(jìn)刀的深度以及精細(xì)程度控制在更準(zhǔn)確地范圍內(nèi)，對于此種方法我們還可以采用左后兩邊偏移進(jìn)刀等方式，根據(jù)切削過程中產(chǎn)生的運動方向以進(jìn)行刀具的選擇和把控。選擇好刀具以后，再根據(jù)起始位置和終點位置來開展相關(guān)的工作作業(yè)，判斷進(jìn)刀方式以及進(jìn)刀次數(shù)。在進(jìn)行實際操作時，可以根據(jù)加工流程的技術(shù)以及加工的零件來進(jìn)行加工進(jìn)刀工藝的運行改進(jìn)，可以通過信息化的數(shù)控加工理念來貫徹并保障自動化在工藝當(dāng)中的應(yīng)用[2]。

若想利用數(shù)字化和精細(xì)化的技術(shù)來輔助進(jìn)刀工藝的發(fā)展，我們在不斷優(yōu)化進(jìn)刀工藝的硬件設(shè)備同時，還必須考慮軟件的前提。軟件是整個優(yōu)化過程中的重要支撐和輔助工具，在進(jìn)行進(jìn)刀工藝操作過程時進(jìn)刀工藝的選擇以及模式都需要精細(xì)化調(diào)整和管控，所以前期需要針對現(xiàn)實情況，對軟件進(jìn)行不斷改進(jìn)，模擬進(jìn)刀位置和進(jìn)刀時間，采用軟件不斷調(diào)整相應(yīng)數(shù)據(jù)，設(shè)置好合理的進(jìn)刀次數(shù)。在編程過程中，相關(guān)技術(shù)人員一定要嚴(yán)謹(jǐn)考慮，若整個進(jìn)刀工藝流程發(fā)生錯誤，需要及時調(diào)整，否則會影響到整體的進(jìn)刀效率，造成經(jīng)濟(jì)的重大損失[3]。

相關(guān)技術(shù)人員需要不斷提高自身素質(zhì)。在數(shù)控中心加工過程中進(jìn)刀工藝最重要體現(xiàn)的另一方面是相關(guān)的技術(shù)人員的技術(shù)水平，技術(shù)人員是確保整個進(jìn)刀工藝能夠順利開展的必要前提。因此技術(shù)人員必須從自身做起，不斷提高自身的技術(shù)水平。首先在整個數(shù)控機械加工過程中，技術(shù)人員需要對整個工程進(jìn)行有效合理地把控，在上崗之前學(xué)習(xí)相關(guān)的技術(shù)操作并考取從業(yè)證書，在上崗之中積極參加企業(yè)提供的各項培訓(xùn)，在實際應(yīng)用過程中不斷總結(jié)進(jìn)刀工藝相關(guān)知識內(nèi)容，并根據(jù)現(xiàn)實情況對所掌握的知識技術(shù)進(jìn)行及時更新和調(diào)整。在上崗的實際過程中，不斷熟練計算機控制技術(shù)。在加工前要對零件的標(biāo)識編號進(jìn)行記錄，再對工件定位基準(zhǔn)螺釘松動情況進(jìn)行確認(rèn)和檢查。把鉤架吊在工裝上，自由狀態(tài)下靠近各定位面。用塞尺檢查定位間隙，對圖紙進(jìn)行分析和計算后，構(gòu)架各個加工部位的尺寸，滿足加工要求和加工等級。同時還可以與相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行溝通交流，共同提升進(jìn)刀工藝的技術(shù)水平。FXD1構(gòu)架屬于大型組焊件，在焊接過程中容易發(fā)生變形。因此在加工時，必須保證各加工部位留有合適的加工余量，再進(jìn)行加工前用機床對構(gòu)架所畫的線來進(jìn)行復(fù)線工作，確保構(gòu)架的每一處地方余量均勻[4]。在工作結(jié)束后需要及時進(jìn)行反思，及時總結(jié)進(jìn)刀操作過程中出現(xiàn)的問題，并根據(jù)問題思考查閱相關(guān)文獻(xiàn)提出行之有效的解決對策。而提升相關(guān)人員技術(shù)水平，一方面員工需要提高自身的技術(shù)，另一方面需要公司來進(jìn)行規(guī)范和保障[5]。公司在招聘相關(guān)技術(shù)人員之前，需要對其進(jìn)行綜合系統(tǒng)的考核，審查其從業(yè)證書和操作手藝、操作流程的合理性和規(guī)范性。在上崗中需要安排師傅來對新人員工進(jìn)行檢查和訓(xùn)練，并傳授相關(guān)知識技巧，在操作過程時也要時刻跟進(jìn)和把控技術(shù)人員操作的進(jìn)程，在企業(yè)內(nèi)部制定相關(guān)技術(shù)操作管理規(guī)定，并可要求相應(yīng)的名師名家來進(jìn)行培訓(xùn)，根據(jù)培訓(xùn)來制定考核內(nèi)容，根據(jù)考核內(nèi)容來建立員工考核評價機制，從而對表現(xiàn)優(yōu)秀或技術(shù)過硬的員工來進(jìn)行實際獎勵，鼓勵員工內(nèi)部之間的競爭，提升綜合技術(shù)水平[6]。我們需要根據(jù)零件加工的具體要求以及機床的相應(yīng)參數(shù)，相關(guān)技術(shù)人員在計算機上進(jìn)行編程工作，從而對零件進(jìn)行加工，這樣加工能夠大程度上提高效率，符合國際的加工形式，能夠進(jìn)一步促進(jìn)工業(yè)的發(fā)展，同時也在較大程度上適應(yīng)了現(xiàn)如今市場化經(jīng)濟(jì)體制的變革，能夠開發(fā)出型號更多的產(chǎn)品，從而得到市場的認(rèn)可，并進(jìn)行大規(guī)模推廣與應(yīng)用。

建立健全進(jìn)刀工藝的生產(chǎn)管理體系。現(xiàn)如今信息化不斷發(fā)展，在進(jìn)行數(shù)控加工中心進(jìn)刀時也應(yīng)該跟隨時代潮流用計算機代替?zhèn)鹘y(tǒng)的進(jìn)刀模式，從而將工藝進(jìn)行大幅度提升和改造[7]。采用計算機輔助技術(shù)，可以將簡單的零件生產(chǎn)變?yōu)榫?xì)化生產(chǎn)，從而可以大批量生產(chǎn)零件[8]。數(shù)控機床加工中心進(jìn)刀工藝開展前期，企業(yè)首先需要根據(jù)自身情況來制定相應(yīng)的建設(shè)管理體系，處理好相應(yīng)零件之間的間隔時間的問題，減少生產(chǎn)過程中的間隔期，進(jìn)一步細(xì)化流水線的作業(yè)模式，運用科學(xué)方法將管理體系建設(shè)得更加嚴(yán)密，提升總體生產(chǎn)效率。

3 結(jié)語

工業(yè)發(fā)展的整體提升不能脫離數(shù)控機械加工中心而單獨發(fā)展，在機械加工技術(shù)發(fā)展過程中對加工中心進(jìn)刀工藝的改革是現(xiàn)階段我們面臨的主要問題。因此我們可以從相關(guān)現(xiàn)狀入手,合理分析產(chǎn)品使用性能、精益生產(chǎn)、質(zhì)量要求等方面，對進(jìn)刀工藝提出系列改進(jìn)措施，從而優(yōu)化數(shù)控加工中心進(jìn)刀工藝，促進(jìn)其在機械加工領(lǐng)域發(fā)揮更重要的作用。