数控机床的应用问题分析及解决方法
钟新元
【摘 要】在数控车床中，零件加工质量主要包括零件表面质量和零件加工精度。导致零件加工质量下降的因素很多。最重要的因素是加工技术，车床的操作技能和加工程序。因此，提高数控车床加工质量非常重要。本文对数控车床加工过程和编程技巧的重要性進行了分析研究。如何提高数控车床加工质量。
【关键词】数控车床；加工质量；措施
1 数控车床介绍
数控机床是机械，电气，气动，微电子和信息技术为一体的机电一体化产品，机械制造设备具有精度高，效率高，自动化程度高等优势。数控车床具有广泛的加工性能，加工线性圆柱，斜柱，电弧和各种螺纹，槽，蜗杆等复杂零件，具有线性插补，圆弧插补各样的补偿功能。而且在很多复杂零件的生产中产生了最大的经济效益。
2 数控车床加工质量控制的意义
传统的机械加工是通过普通机床的手动操作，手动振动机械切割工具金属，眼睛，卡钳和其他工具来测量产品的精度。这种传统车床无法满足现代社会发展的需要。随着市场经济，科技创新的发展，传统车床已被现代工业机床的数字化控制所取代，数控车床的运用越来越广泛。技术人员可以操作数控机床，通过预编程程序的控制进行一切直接加工的产品或部件。在所有机械加工领域，数控机床也有很好的运用。模具加工是重要而必要的技术手段，具有很好的发展趋势。数控技术装备是发展高新技术产业和尖端工业最基础的设备。在这个国际背景下，世界越来越紧密的国际竞争越来越紧密联系在一起，数控车床加工质量控制是中国工业生产的基本保证，是提高工业加工质量的有效途径，是很大的提高我国在国际市场上的竞争力有效方法，是数控车床加工行业在竞争热烈的市场环境下生存的保护。一些工业发达国家也将CNC技术和数控设备作为国家战略物资，不仅要开发自己的数控技术及其产业，而且使用“先进的”关键技术，在设备上很好的实施。因此，把数控技术放在首位，发展以技术为核心，已经成为发达国家加速经济发展，提升综合国力和国家地位的重要路径。
3 数控车床加工质量控制方法
3.1 必须考虑合理的工艺因素
（1）刀具材料选择
刀具材料在切割时一方面受高压，高温和严重的摩擦，要求其高硬度，耐磨性和耐热性好；另一方面又受到压力，冲击和振动的影响，需要其强度和韧性。但。材料的强度和韧性，其硬度和耐磨性必须较差，反之如此。常用的工具材料是高速钢，碳化物，陶瓷材料和超硬材料，前两种是常用材料，而碳化物材料在车削刀具中应用最为广泛。高速钢切割工具不适合高速切割，切割速度直接影响热量，其耐热温度约600℃，碳化物耐热温度约为1000℃，比高速钢更硬，耐磨损，耐热。
（2）刀具几何参数选定
在数控车床加工的实际应用中，刀尖半径，主偏角，刀尖偏离刀具中心等几何参数的影响将导致轴向尺寸误差的加工零件和径向尺寸误差，对于表面加工的圆柱形零件，由于刀尖半径和主工具的主偏角存在，使得工件的轴向尺寸变化，轴向尺寸用刀的变化半径的半径随着主偏角的增加而减小。因此，选择合理的刀具，应该根据工件材料的性能、机床的加工能力、加工工序的类型、切削用量以及其它与加工有关的因素来选择刀具，包括刀具的结构类型、材料牌号、几何参数。
（3）工件夹紧方式选择
应特别注意要迅速完成工件的定位和夹紧过程，以减少辅助时间。使用组合夹具，生产准备周期短，夹具零件可以反复使用，经济效果好。此外，所用夹具应便于安装，便于协调工件和机床坐标系之间的尺寸关系。
对于一些工件，容易放错放返，单靠人的精力去识别工件方向，容易造成误加工，因此在工件夹具上，要采用防呆防错装置。对精度要求高的，有行位公差要求的，还要考虑在工件夹具上设置漏气密着法（具体为在夹具上均匀设置三个漏气孔，当工件与夹具接触面有异物存在，只要是大于0.05mm，那麽只要有一个孔漏气，机器就不会启动，那麽就必须取下工件吹干净夹头），这样保证平面度的加工精度及产品不被压伤。
（4）合理选择切削液
切削液要根据加工材质及精度配置不同的浓度，一般情况是：
一般切削加工……………3-5%
中重负荷切削加工………7-10%
超重负荷切削加工………10-20%
特别注意的是，在调机及处理异常后，经常会移开喷嘴，所以在正式量产前 一定要确保切削液的喷嘴对着加工的刀尖，以防烧刀。
3.2 切削用量的合理选用
CNC车削中使用的切削量包括背吃刀量ap的数量，主轴转速S或切削速度v（用于恒定线速度切削），进给量f及进给速度。切割量的要求是：粗车要尽多地考虑首选最大背吃刀量。随后选择较大的进口量f，最终保证合适的切削速度。精细车应该用较小的（但不要太小）背吃刀量ap和进给量f，为提升切削速度及生产效率，确保工件质量。选择合适的刀具参数。
3.3 规范加工编程程序
正确的加工编程程序不仅应保证加工出符合图纸要求的合格工件，同时应能使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥，以使数控机床能安全、可靠、高效地工作。数控加工编程程序的编制过程是一个比较复杂的工艺决策过程。根据制定的加工工艺路线、刀具运动轨迹、切削用量、刀具型号、刀具补偿要求及辅助动作，按照机床数控系统使用的指令代码及程序格式要求，编写或生成零件加工程序清单（含刀具清单），并需要进行初步的人工检查，并进行反复修改。一般来说，数控机场编程过程主要包括：分析零件图样、工艺处理、数学处理、编写程序单、输入数控程序及程序检验。
4 数控车床中操作方法的应用
4.1 工作人员应该熟练掌握装刀和对刀的操作手法
在数控车床加工过程中，刀具的运用非常重要，操作起来很复杂。装刀对刀的操作的好坏，对加工程序的质量和零件尺寸的精度有很大的影响。因此，工作人员应熟悉装刀对刀操作的技术，以保证数控车床加工期间零件的质量。在加工过程中对刀的操作，主要分为手动对刀和自动对刀两种方法。目前大部分数控车床都用手工对刀，手动对刀上有试切对刀的测试方法，这种方法是一种更好精确的操作方法。同时可能因为对刀的期间可能产生一些错误或在加工过程中对刀具可以造成不同程度的磨损，所以技术人员应尽量学习相关的操作实践和操作技巧，刀具补偿方法和技术在数控系统中运用的游刃有余，确保加工零件的良好精度。
4.2 在数控车床的仿真系统中仔细检查程序
仿真系统检查程序应用于数控车床，这对数控车床的加工质量提升具有很重大的意义和促进良好发展的作用。大多数情况下，第一检测模拟程序的是在车床操作面板上，输入程序到车床面板后一定要运行模拟设置，然后通过CRT部分处理程序来模拟处理后的跟踪并显示，然后仔细检查车床操作和仿制零件的确切形状与对比，这可能是第一次了解仿真程序的客观性和合理性，以防止程序由于安全风险的发生而引起的错误，也可以降低刀具及相关设备的消耗水平，确保员工的安全工作，有效提高数控车床的加工质量。
5 结语
数控车床加工，作为智能制造中的重要设备，学好用好，对中国的制造大国地位有举足轻重的作用，现在精度稍为高的都是国外机床，我国机床相对落后，因此，对于数控车床加工行业的发展，数控车床加工质量很重要。对我国这方面技术有很大的促进作用，一定要对数控车床加工采用合理有效的控制方法，保证加工质量。
【参考文献】
[1]林志冲.数控车床加工精良的影响因素及提高方法分析[J].装备制造技术、2012，10（13）：107-109.
[2]邹锡雄.提供数控车削质量和加工效率的技术途径[J].科教文汇（下旬刊）、2013，3（11）：82-90.
[责任编辑：朱丽娜]endprint
