多零件数控加工技术应用与研究

屈宁 韩德伟 胡文秀

摘 要：目前，社会经济不断发展，制造业发展过程中，数控加工技术应用逐渐频繁，这一技术逐渐应用到各个行业中，在各个行发展中，数控加工技术的应用，提高多零件加工精确性，提升效率质量，同时这一优势也是行业内十分重视的问题。现阶段，数控零件加工技术优势在分析中，可以知道数控加工技术在多零件加工过程中的实际应用情况，在技术应用过程中需要一定问题。本文通过对多零件数控加工技术应用进行分析，结合技术应用现状，提出具体应用措施，探讨其关键技术，为数控加工技术精度控制工作顺利开展提供一定参考意见。

关键词：多零件;数控加工;技术;应用

目前，技术改革的投入成本不断增加，生产企业购买了一定数量的大型数控加工设备，这些设备的使用功能较强，工作效率高，产生的误差较小，可以提高企业数控加工能力，针对非标设备制作质量也有相应的提高。但实际设备应用过程中，效率并不理想，机床加工效率不高，其中主轴切削运转率较低，这一现象表明，在大部分的工作时间内，机床并没有完成切削工件的工作，数控机床使用过程中没有充分发挥潜在加工能力。因此有效应用大型数控加工设备，提高设备的实际使用量是现阶段亟需解决的问题，数控设备水平提升需要多零件加工技术的发展与进步。

一、多零件加工技术应用现状分析

在数控加工过程中，不同品种以及大批量的生产模式，需要积极利用多零件加工技术，在一定程度上降低加工过程中的生产辅助时间，这一过程中主轴切削运转率有效提升，对数控设备利用率以及加工效率具有重要作用。部分零件为外形轮廓比较复杂的板料类型，需要利用套裁排料的方式，使用这一方法可以提高材料的使用有效性，减少生产资金成本。多零件加工也就是利用数控机床原有的加工能力和相应的功能，完成多个相同或者是不同的工件，实现同时装夹，连续完成自动化加工。多零件加工技术现阶段应用比较广泛，在工业发达国家应用较多，主要应用的产业领域是宇航以及汽车制造行业，涵盖转动工作平台等四五坐标联动加工中心等。在国内使用过程中，主要是太钢设备安装公司的制造企业零件加工技术，通常情况下仅仅限制使用在同一块毛料上，可以同时加工出多个尺寸较小的零件，在实际加工过程中，操作人员需要简单重复加工程序，严格意义上并没有实现自动化连续加工，发展多零件加工技术也是为实现零件套裁以及毛料尺寸较小难以装夹的问题[1]。针对不同零件的加工，并没有成功应用的实践，尤其是在大型零件的多零件加工中，在这一领域开展研究，掌握技术有效应用是提升数控设备使用率的重要技术措施。

二、多零件加工技术中的关键技术分析

（一）多零件的布局合理性

数控机床在实际使用过程中，操作平台空间存在限制，多零件加工过程中需要开展连续化自动加工，这一过程中需要将所有零件分布在机床具体操作平台上，机床有限资源实现合理化应用，不同零件加工过程中，外形尺寸等存在差异性，需要将多零件中不同的加工特点以及加工工艺实现总结，把具有相似工艺的零件组合成加工组[2]。这一布局将机床工作台的几何尺寸分布作为基础，保证可以实现连续加工动作。

（二）编制具备兼容性的工艺流程

数控加工过程中满足零件形状以及工艺要求的分析，零件的加工内容以及加工路线确定后，制定相应的软件工艺流程。多零件数控加工过程中，待加工零件工艺路线存在差异性，需要总结多零件的结构以及形状等，获得相应的加工共性点，依据使用的数控机床功能特点，保证加工指令制定的规范化。在粗加工过程中，加工标准化的工艺方案以及数控程序的确定，需要首先确定切削参数以及道具规格等，也就是确定多零件加工基本规范工艺流程，之后实现零部件的精度加工。在设定加工参数过程中，不断优化设置多零件加工切削参数，降低其中的无用切削，防止对多零件加工质量以及设备工作效率造成影响[3]。

（三）自动化连续运行坐标系设定

在零件自动化连续加工过程中需要保证加工程序的自动化连接，保证系统的有效控制可以按照设定的程序流程完成加工内容，在多零件加工过程中，不同的加工工艺内容坐标系不断变动，极易出现混乱情况，出现无效加工的情况，在多零件加工过程中，保证不同加工坐标程序之间的连续自动化运行。

三、具体应用过程概述

（一）设定零件加工过程中的方案以及加工组

设置相应数量的扇形段结构件，在高速加工中心机床上应用多零件数控加工技术，其中每一台机床上需要承担一定数量的机构件，工作台使用平台装夹加工第一个面，另一个平台装夹加工第二个面，依据程序组织以及机床硬件的实际情况，例如在12个零件中，将3个零件作为一个加工组[4]。毛料厚度以及零件厚度比较相似，并且相比于其他零件，差别较大的零件需要单独安排为一个加工组。

（二）设置连续自动化加工措施

现阶段，数控设备保证连续自动加工方式主要有以下几种，其一是子程序中的首尾串联;其二是利用主程序调整子程序，依据目前发展水平以及数控加工实际情况，使用后者加工方式，使用数控控制系统中的通用性能，以此有效分配和设置工件坐标系。结合零件的实际分组情况，不同零件使用不同工件坐标系有效固定，使用系统中的宏变量实现工件坐标系中的自动化设置[5]。

总结：

深入研究多零件加工技术，保证多个相同或者是不同工件一次性同时自动加工的高效性，满足质量需求。在目前多零件数控加工技术中，涉及的工艺规程以及操作台合理布局等较为复杂，实际加工需要不断优化处理技术，实现机械加工产业领域的发展壮大。

参考文献：

[1]刘元吉，陈清良，骆金威，等.大型钛合金精铸件数控加工技术研究与应用[J].航空制造技术，2020，063（006）：97-102.

[2]任軍学，冯亚洲，米翔畅，等.航空发动机精锻叶片自适应数控加工技术[J].航空制造技术，2015，58（22）：52-55.

[3]尹玉鹏，王虎奇，袁爱霞，等.叶片数控加工后置处理及仿真技术的研究[J].机械设计与制造，2017，05（No.315）：148-151.

[4]李孝元、郭亮、刘丽明.基于信息化资源的数控加工技术在机械设计制造中的应用——评《数控加工技术与实践》[J].机械设计，2020，v.37;No.373（11）：160-160.

[5]汪艺.智能制造和高速高精加工技术——访中航工业北京航空制造工程研究所王焱研究员[J].制造技术与机床，2016，No.644（02）：27-29.