陳萍

（南昌航空大學(xué)工程訓(xùn)練中心，江西 南昌 330063）

目前，技術(shù)在不斷完善和發(fā)展，各個(gè)行業(yè)都在向自動(dòng)化、智能化的方向轉(zhuǎn)變，機(jī)械制造行業(yè)也不例外。隨著市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，行業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)愈加激烈，為了滿足現(xiàn)代社會(huì)的生產(chǎn)需求，需要不斷完善和改進(jìn)機(jī)械加工技術(shù)。為此，可以將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械加工技術(shù)中，可以提升加工效率和質(zhì)量，使機(jī)械制造行業(yè)可以進(jìn)一步向自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展。

1 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 提升效率

加工技術(shù)的工藝流程較多，包括精磨、拋光、粗銑等，這些工藝流程需要消耗大量的人力，加工時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)精度的要求也比較高。在現(xiàn)代生產(chǎn)的過(guò)程中，傳統(tǒng)的加工方式逐漸無(wú)法滿足生產(chǎn)要求，加工效率會(huì)對(duì)生產(chǎn)效率造成一定的影響。所以，在生產(chǎn)的過(guò)程中可以應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，通過(guò)數(shù)控技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)化控制，不僅可以減少人力成本的投入，還能提升生產(chǎn)效率。在機(jī)械加工的過(guò)程中，電腦化學(xué)機(jī)械加工技術(shù)會(huì)降低生產(chǎn)熱量，同時(shí)，也能減少硬質(zhì)合金材料的切削。數(shù)控技術(shù)可以結(jié)合實(shí)際情況，合理修改數(shù)據(jù)參數(shù)，確保機(jī)械加工與實(shí)際需求相符，從而真正提升加工效率，減少不必要的材料損耗，控制生產(chǎn)成本，促進(jìn)整體效益的提升。

1.2 智能發(fā)展

圖1 數(shù)控機(jī)床

相較傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)，數(shù)控技術(shù)具有智能化的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，這也是兩種技術(shù)之間的本質(zhì)區(qū)別。數(shù)控技術(shù)的智能化可以體現(xiàn)在多個(gè)環(huán)節(jié)中。例如，機(jī)械加工的過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)時(shí)間和變量進(jìn)行準(zhǔn)確的設(shè)置，如果參數(shù)不夠精確，則會(huì)影響整個(gè)加工過(guò)程，工藝參數(shù)、工作講演等方面也會(huì)受到影響，進(jìn)而導(dǎo)致加工效率和質(zhì)量下降。變量設(shè)置是一項(xiàng)比較煩瑣的工作，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)誤差問(wèn)題。采用數(shù)控技術(shù)則可以智能設(shè)置變量，同時(shí)，簡(jiǎn)化機(jī)械加工流程，促進(jìn)工序的完善和改進(jìn)，使加工質(zhì)量和效率有所提升。

1.3 降低磨損

在數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，導(dǎo)電砂輪是不可或缺的組成部分，利用該砂輪進(jìn)行機(jī)械磨削。通常，可以在砂輪的嵌補(bǔ)向前金剛石，其本身磨損率較低，通常是普通機(jī)械磨損率的1/5，所以應(yīng)用該砂輪可以有效降低磨損，技能提升產(chǎn)品精度，也能降低加工成本，從而促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)效益的進(jìn)一步提升。

2 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工技術(shù)中的應(yīng)用意義

2.1 發(fā)展要求

在數(shù)控技術(shù)應(yīng)用后，制造行業(yè)發(fā)生了巨大的變化。尤其在技術(shù)領(lǐng)域更加深入、廣泛地?cái)U(kuò)展，對(duì)IT、汽車、輕工業(yè)等行業(yè)起到了一定的帶動(dòng)作用，促進(jìn)了多個(gè)行業(yè)數(shù)字化的發(fā)展。目前來(lái)看，機(jī)械加工技術(shù)中的數(shù)控技術(shù)應(yīng)該向高速化、高精度加工、五軸聯(lián)動(dòng)加工技術(shù)、復(fù)合加工機(jī)床、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化等方向發(fā)展。

第一，在高速、高精度方面，不論是在機(jī)械制造業(yè)還是在其他制造行業(yè)中，效率和質(zhì)量都是研究和發(fā)展的核心。采用高速度、高效率的加工技術(shù)，可以促進(jìn)生產(chǎn)加工效率和質(zhì)量的提升，進(jìn)而有效縮短生產(chǎn)周期，促進(jìn)產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的提升。例如，日本先端科技研究會(huì)已經(jīng)將該技術(shù)列入5大現(xiàn)代制造技術(shù)中，國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)也將其定為21世紀(jì)重點(diǎn)研究方向。第二，在五軸聯(lián)動(dòng)加工技術(shù)和復(fù)合加工機(jī)床方面。五軸聯(lián)動(dòng)加工技術(shù)可以加工三維曲面零件，能夠?qū)⒌毒叩膸缀涡螤钫{(diào)整到最佳狀態(tài)，然后進(jìn)行切削，不僅提升產(chǎn)品的光潔度，還能增加加工效率。通常，1臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床與2臺(tái)三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的加工效率相同，尤其在立方氮化硼等材料銑刀對(duì)硬鋼零件高速銑削淬時(shí)，五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床可以發(fā)揮更大的效率，進(jìn)而增加生產(chǎn)效益。第三，智能化、網(wǎng)格化則是大部分行業(yè)的主要發(fā)展方向，數(shù)控系統(tǒng)也不例外。一方面，以提升加工效率和質(zhì)量進(jìn)行智能化優(yōu)化，例如，自動(dòng)生成工藝參數(shù)。另一方面，以改善驅(qū)動(dòng)性能和連接方式為核心的智能化優(yōu)化，例如，前饋控制。此外，編程簡(jiǎn)化、操作簡(jiǎn)化等方面也在不斷進(jìn)行智能化的優(yōu)化，如自動(dòng)編程等。第四，標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面，是對(duì)數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)進(jìn)行規(guī)范。開放式數(shù)控系統(tǒng)是主要研究趨勢(shì)，其具有通用性、擴(kuò)展性、柔性等特點(diǎn)，許多國(guó)家都在對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行研究，其中包括開放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范的制定，可見數(shù)控技術(shù)正在向新的變革時(shí)期邁進(jìn)；另一方面，國(guó)際正在制定新的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃，主要為了提供一種中性機(jī)制，使其不再依賴具體系統(tǒng)，并對(duì)產(chǎn)品的全生命周期數(shù)據(jù)模型進(jìn)行描述，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造的全過(guò)程信息的標(biāo)準(zhǔn)化。

2.2 應(yīng)用意義

對(duì)于機(jī)械加工來(lái)說(shuō)，機(jī)床是不可或缺的設(shè)備，在機(jī)械加工中占據(jù)較高的比例。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用可以有效提升機(jī)床設(shè)備的控制能力，從而減少機(jī)械加工的安全隱患，促進(jìn)機(jī)械加工水平的提升。此外，數(shù)控技術(shù)不僅可以加工復(fù)雜零件，還可以加工曲面形狀。在利用該技術(shù)進(jìn)行加工時(shí)，可以通過(guò)調(diào)整工藝參數(shù)來(lái)調(diào)整加工方式，進(jìn)而針對(duì)不同的產(chǎn)品、不同批次的零件采取不同的加工方式，便于新產(chǎn)品的研發(fā)，也能夠改善加工質(zhì)量。在生產(chǎn)管理方面，可以提升標(biāo)準(zhǔn)化水平，減少生產(chǎn)時(shí)間，進(jìn)而促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。

3 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工技術(shù)中的具體應(yīng)用

3.1 改進(jìn)設(shè)備

目前，數(shù)控技術(shù)廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域中，包括航天制造、汽車機(jī)械制造、工業(yè)生產(chǎn)等。以航空制造來(lái)說(shuō)，該行業(yè)對(duì)產(chǎn)品精度要求較高，且需要加工特殊材料。傳統(tǒng)的工藝技術(shù)不僅效率低下，而且很難滿足生產(chǎn)要求。所以，需要應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，全面確保產(chǎn)品的精度和生產(chǎn)效率。例如，應(yīng)用計(jì)算機(jī)評(píng)估生產(chǎn)方法，使生產(chǎn)工藝更加科學(xué)合理，促進(jìn)航天工業(yè)和機(jī)械加工行業(yè)不斷進(jìn)步和發(fā)展。為了更進(jìn)一步發(fā)揮數(shù)控技術(shù)的作用和優(yōu)勢(shì)，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)機(jī)械加工技術(shù)的研究，積極引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備。根據(jù)當(dāng)前發(fā)展的實(shí)際情況，對(duì)技術(shù)進(jìn)行改良，促進(jìn)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用和推廣。首先，要加大資金的投入力度，選購(gòu)更多先進(jìn)、高效的設(shè)備，將老舊、落后的設(shè)備逐漸淘汰掉，逐步提升生產(chǎn)水平。其次，要加大技術(shù)研發(fā)力度，將數(shù)控和機(jī)械加工有效融合，使數(shù)控技術(shù)的優(yōu)勢(shì)得到有效的發(fā)揮。例如，可以采用電解加工的方式，選用高強(qiáng)度、高硬度的金屬，加工表面不會(huì)出現(xiàn)殘余應(yīng)力。電化學(xué)加工工藝可以加工70HRC超硬材料，精密度在±2μm區(qū)間，光潔度則可以達(dá)到0.05μm?？梢?，該技術(shù)可以有效提升生產(chǎn)加工的質(zhì)量和精度。

3.2 智能應(yīng)用

為了提升數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用效果，應(yīng)該進(jìn)一步改善機(jī)械加工的環(huán)節(jié)，提升機(jī)械加工技術(shù)的智能化水平。數(shù)控技術(shù)本身就具有智能化、自動(dòng)化的特點(diǎn)，在應(yīng)用的過(guò)程中對(duì)技術(shù)要求較高，可以促進(jìn)機(jī)械加工信息化水平的提升，從而減少人工操作流程，通過(guò)編程控制的方式，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化控制，既可以節(jié)省人力成本，也可以減少誤差問(wèn)題，同時(shí)，促進(jìn)加工質(zhì)效的提升。因此，企業(yè)應(yīng)該積極改進(jìn)傳統(tǒng)加工模式，主動(dòng)引進(jìn)現(xiàn)代技術(shù)和方法，促進(jìn)機(jī)械加工流程的優(yōu)化和改進(jìn)。技術(shù)人員應(yīng)該做好數(shù)據(jù)設(shè)置工作，確保程序的精確性，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的優(yōu)勢(shì)作用，提高材料加工的質(zhì)量和效率。在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，首先，要明確機(jī)械加工的生產(chǎn)工序，確保數(shù)控機(jī)床上的加工工序和其他加工工序的有效銜接。大部分工程圖紙只會(huì)明確工件完成后的形狀、大小，對(duì)毛坯材料并沒(méi)有具體明確的要求。在編程的過(guò)程中，要深入了解材料的規(guī)格，包括材料大小、材料形狀、熱處理情況等，以此保障機(jī)床的應(yīng)用效果。

3.3 培養(yǎng)人才

在數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，技術(shù)人員發(fā)揮著十分重要的作用，不僅要保障操作流程的合理性，還要不斷進(jìn)行技術(shù)的優(yōu)化和完善。所以，企業(yè)要充分認(rèn)識(shí)到人才培養(yǎng)的重要性，在引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，應(yīng)該做好人才培訓(xùn)工作，積極宣傳數(shù)控知識(shí)和技能，提升技術(shù)人員的數(shù)控操作水平，使其可以在生產(chǎn)的過(guò)程中合理有效地應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，避免出現(xiàn)參數(shù)誤差等問(wèn)題。企業(yè)可以聘請(qǐng)高新技術(shù)人員，加強(qiáng)新技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用，在實(shí)踐的過(guò)程中探索漏洞和問(wèn)題，促進(jìn)生產(chǎn)效率的提升。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，數(shù)控技術(shù)具有智能化、自動(dòng)化的特點(diǎn)，可以提升生產(chǎn)效率和質(zhì)量，所以，在各個(gè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，并且受到各個(gè)國(guó)家的重視。在機(jī)械加工的過(guò)程中，加工企業(yè)應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到數(shù)控技術(shù)的作用，并且采取合理有效的技術(shù)融合方式。不僅要改進(jìn)加工設(shè)備，還要加強(qiáng)智能化和自動(dòng)化建設(shè)，培養(yǎng)更多高新技術(shù)人才，在生產(chǎn)中應(yīng)用更多先進(jìn)技術(shù)，全面促進(jìn)機(jī)械加工技術(shù)水平的提升。