数控加工与传统机加工工艺比较

鄢载辰

国家能源集团准能集团公司设备维修中心 内蒙古鄂尔多斯 010300

随着经济市场的变革和发展，工业制造业面临的市场竞争更加激烈，不仅为工业制造企业提供了重要发展机会，但也增加了挑战。因此为了实现工业制造企业在激烈的市场竞争环境中获得较高的市场份额以及地位，还需要不断提升自身加工技术，强化生产质量和效率，以此提高自身竞争实力。

1 数控加工技术的原理

在数控加工技术的实际应用中，可采用计算机技术和计算机对机床加工构件进行有效控制，提高生产过程自动化水平。对于数控加工技术，可分为软件和硬件两个组成部分，其中，软件指的是在数控加工技术应用中的计算机系统、程序编码系统等。在机械模具制造生产前，首先需完成程序编码，确定构件制作尺寸要求，选择适宜的制作材料，然后启动程序，自动完成机械模具制造生产。在整个加工过程中，会产生大量数据，在柔性制造系统中发挥着十分重要的作用，需广泛收集相关数据，并进行合理利用。另外，硬件指的是与机械模具制造加工相关的数控机床、各类配套设施等，为了充分发挥数控加工技术的应用优势，必须保证数控机床运行质量。在传统机床的实际应用中，需组织多名工作人员对机械进行操作管理，据此完成机械模具制造，而通过应用数控加工技术，能够有效减少人员投入量，只需将机械模具制造数据输入至数控机床的传感器中，传感器即可对各类数据进行自动化识别和生产，提高机械模具制造自动化水平[1]。

2 机械数控加工的质量控制现状分析

2.1 缺乏先进完善的工艺流程

尽管当前随着技术的发展增加了机械数控设备的数量，对促进我国工业制造的发展产生着重要意义，极大地转变了工业生产的加工模式。但实际上在产品生产加工过程中应用机械数控加工仍存在相应地问题，缺乏完善的工艺流程则是其中面临的重要问题之一[2]。尽管部分工业制造企业认识到机械数控加工的重要作用，但在应用过程中缺乏先进的理念进行指导，同时部分企业在产品加工过程中仍是以传统工艺流程以及设备的应用为主，并没有发挥机械数控加工的价值和意义。这在一定程度导致企业在应用机械数控加工时存在加工工序分散化的问题，导致零件的周转环节不断增加，难以保证加工的产品质量以及稳定性，增加了产品加工变形、较大误差的风险。

2.2 产品加工人员能力素质偏低

产品加工人员能力素质偏低是机械数控加工质量控制问题的另一重要原因。主要表现在两方面：其一是应用机械数控加工方式完成产品加工时，大部分工业制造企业仍主要采用粗放化的工艺方案，加工人员则是根据自身已有的经验进行操作，并且在产品加工操作之前综合考虑分析机械数控设备的实际应用效果，对具体的加工参数认知不到位，因此在产品生产以及加工过程中容易产生人为因素的问题。其二则是产品加工人员自身能力素质较低，尤其是在机械数控加工过程中没有掌握先进的技术，对机械数控加工设备的应用缺乏熟练性，大部分加工人员在应用机械数控设备之前，需要做好大量的准备工作，因此在一定程度上降低了机械数控加工的效率，甚至导致加工过程中对机械数控设备应用不合理，存在产品质量问题。

3 数控加工技术类型

3.1 数控车削加工技术

在机械模具数控加工制造中，车削工艺十分关键，并且车削工艺的应用范围不断扩大。在该项技术的实际应用中，应针对多种类型的机械模具进行综合分析，并将其作为核心，对机械模具制造生产工艺流程进行优化调整。比如，在轴承类模具的制造过程中，可利用车削加工技术，提高模具生产效率。车削加工技术的应用优势明显，但是也存在一些不足，比如工艺方式单一，因此一般被应用于平面模具制造中，如果模具结构比较复杂，则无法应用车削加工技术。

3.2 电火花加工技术

在机械模具制造中，在利用电火花加工技术时，可利用电火花形式对机械模具进行切割和加工，电火花加工方式快速便捷，所需时间比较短，因此被推广应用于机械模具制造加工中。对于电火花加工技术，一般可应用于数层模具制造中，加工时间比较短，同时能够保证模具制造质量。

数据铣削加工技术在机械模具制造中，数据铣削加工技术的应用也比较常见，在该项技术的实际应用中，可采用曲面模具以及凹凸面模具进行加工，即可达到良好的加工效果。但是，不同模具的类型差异较大，大多数模具是由凹凸面以及曲面所组成的，因此制造难度较大，因此合理应用铣削加工技术至关重要。但是，在该项技术的实际应用中，操作流程复杂，因此，在模具制造环节，相关技术人员应加强生产环节质量控制，保证机械模具加工质量[3]。

3.3 煤炭机械

因为煤炭机械中的机械设备一般较大，必须要保证这些大型设备运行的稳定性、高效性、安全性，才能达到目前我国对煤炭资源的发展要求。而鉴于数控技术的相关特点，如果能很好地将其应用到煤炭机械当中，就能让煤炭机械得到更好的发展。

4 数控加工技术在机械加工中的应用

4.1 工业生产

现阶段，随着我国经济水平的飞速发展，使市场竞争也逐渐激烈，在工业生产方面，对于生产要求已经十分严格，并且生产环境也逐渐复杂，传统的人工生产线也慢慢变得力不从心。随着数控技术在其中的有效应用，使得现代化流水线逐渐成熟，形成了自动化生产。对于生产环境复杂等问题，通过工业机械手就能有效解决，同时工业机械手还能够节省人力资源，提高产品质量，减少工业生产中的人身安全事故。

汽车制造业随着我国经济水平的不断发展，人们的生活水平也逐渐提升，道路上汽车的数量也越来越多，所以对于汽车制造企业来讲，提高汽车的生产速度，确保汽车的生产质量就成为了十分关键的问题。关于这类问题，应该着手两个方面，那就是对于生产零件的规模化与自动化，这就需要对数控技术进行有效应用。通过数控技术能够使零件制造的生产品种更多，同时能够进行大规模、大批量地生产，使汽车制造行业的生产速度与产品质量得到进一步的提升。并且通过数控技术还能够实现汽车制造的虚拟控制，进而提供良好的基础。从关键部位如发动机到全面的生产线两个部分，相互结合，实现自动汽车制造行业的飞速发展。

4.2 航天航空业

航天航空业作为国家综合实力的展现，一直是我国重点关注的产业。航天航空业是一个技术复杂、涉及面广、精度要求极高的产业。没有高精度做保障的航空业是极具危险性的，失之毫厘，差之千里。数控加工技术的使用可以极大的提升制造精度。由数控加工技术进行部件加工过程的掌控，能够极大的满足各种加工形式的高要求。此外，还能实现，加工图纸和部件制造的高度一致性，为部件的组装打下良好基础。

5 提高数控加工技术水平的途径

5.1 科学设计机械数控加工质量控制方案

提升机械数控加工质量控制的效果首先需要明确机械数控加工的设计方案，确定质量控制的基本内容，如对产品加工内容的确定、做好工艺分析的同时对加工工序的路线及时确定等。相较于传统的机床设备来看，机械数控设备在应用过程与其存在一定地相似性，如使用原理大部分均是相同的。两者之间存在较大差别主要是机械数控的自动化程度明显更高，在质量控制的方法上两者具有较大差异，因此更加要求体现的工艺内容更加具体化，具有较高的工艺要求，同时在应用时的适应性应更强。在对机械数控加工质量控制方案进行设计时需要充分考虑上述几方面，将其作为加工程序编制的前提和依据，并提升设计的合理性，防止产品在加工时存在质量不达标的问题。

5.2 保证机械数控加工程序的准确性

指令代码实际上是指机械数控加工程序编制的输出结果，其体现着机械数控加工的具体方案，与提升机械数控加工质量的控制效果存在较大的关系，并且需要确定机械数控加工程序编制具有较高的准确性，总体而言需要从三方面着手。首先在产品加工方面，需要以实际情况为基础构建相关数学加工模式，做好对加工坐标系的定义，并对其他相关内容如刀具、安全平面等准确设置。其次对还应保证产品在加工整个过程涉及环节的有序性和合理性，同时对刀具的几何形状以及走刀路线合理选择。值得注意的是，对产品加工的切削参数进行分析确定时应以其特性和加工余量为基础综合考虑。最后针对产品加工的刀具的运动轨迹应及时分析，并对其中可能存在的问题进行考虑，如碰撞、干涉以及过切等。

5.3 科学应用机械数控加工质量控制的方法

对机械数控加工质量合理控制，重要内容则是将工序质量的波动进行控制，使其处于合理范围内，但其实现还需要利用对应的质量控制方法和途径。一般情况下，需要对质量控制的方法根据实际要求进行制订，同时以质量体系相关文件以及加工工序的流程为基础对质量策划实施[4]。在此过程中还需要在确定质量控制点的基础上明确质量指标特性，进一步调查工序整体能力，以及影响工序的因素。另外利用文件对工序质量表等进行编制，从而加强对整个加工工序流程的合理准确控制。将质量控制方法进行应用时，还需要做好各个环节中质量指标数据的收集整理，在对收集数据结果分析处理的基础上进行评价，了解重要机械数控加工中重要工序的实际质量情况，对其中的主要影响因素进行排查分析并采取措施进行干预控制，从而实现质量控制的目标。

5.4 完善加工流程

控制为了能够使机械加工的生产要求得到进一步满足，就必须要对加工流程控制进行完善。在进行零件加工之前，需要对数控设备、刀具、夹具实施科学检查与调试，降低机械数控设备的相关限制因素，减轻加工精度的控制风险，这样才能将整体负面影响控制在最低水平。除此之外，对于整个的加工实施环节进行科学监督，及时发现加工中出现的问题与负担，实施高效监督管理，及时发现加工过程中的各种问题，对于相关加工人员的操作规范化进行评价与评估，及时发现其中存在的不足并予以改善。在零件加工工作基本完成后，及时进行零件的检测分析工作，发现精度不合格的情况及时对其进行工序上的调整，最终确保加工质量达到标准化要求。

5.5 提高自动化水平

虽然数控技术的产品制造质量与效率得到了很大程度的提高，但是在实际工作当中的自动化水平还是比较低的，需要人工操作的环节还是比较多，并没有实现完全的自动化生产。比如在制造图样与样品生产方面的工作当中，就必须通过人工来进行操作，技术人员需要手动编写代码并进行调整，因此不仅对人力与时间造成了很大的浪费，还非常容易产生误差，严重的会在一个步骤上进行多次调整，工作效率非常低。所以用计算机来代替人工进行操作，提高自动化技术的应用水平是当务之急。首先，在进行编写代码的过程中要结合制造产品的步骤与流程来进行，使制作过程的标准化得到进一步提升。例如在计算机上对主轴道具选择相应的代码进行编排，通过代码发出的指令对机床进行有效控制，进而使机床自动生产零部件。其次，通过技术人员、计算机与生产现场的合理调配，使协调性得到进一步提升。最后就是提高技术人员的素质水平，使其熟练掌握数控技术的应用，进而提高数控技术的自动化水平[5]。

5.6 专业人才的培养

随着行业市场的不断更新与发展，在各个行业当中竞争到最后其实就是专业人才的竞争，企业的发展离不开人才的支撑，机械加工行业也是一样。在进行实际操作时，一旦某个环节的工作人员的素质水平与专业能力匮乏，就有可能造成机械数控加工的运转出现问题，这是由于其并不熟悉机械数控加工技术的规律，也无法得知该怎样利用该项技术生产出优质的产品，并且错误的操作也会对设备产生巨大损害，使设备的使用寿命受到很大影响因此，企业一定要确保相关操作人员具有一定的专业水平，同时要结合其所在岗位进行专业的培训，进而能够使操作人员的专业能力在跟上技术的发展的基础上维持较高的工作效率。

6 结语

现如今，科学技术发展迅速，我国工业生产技术水平不断提高，数控加工技术已被推广应用于机械模具制造行业。在数控加工技术的实际应用中，通过利用数字信息系统，能够展现出集中化、柔性化以及自动化的应用优势，提高机械模具制造效率，同时保证产品精度和质量，有效减少人工投入量，提高企业经济效益。因此，在机械模具制造行业中，数控加工技术的应用前景广阔。