數控工具機加工特點及其應用

     一、序言

     數控工具機已越來越多的應用於現代製造業，並發揮出普通工具機無法比擬的優勢，數控工具機主要有以下幾特點：

     1.傳動鏈短，與普通工具機相比主軸驅動不再是電機——皮帶——齒輪副機構變速，而是採用橫向和縱向進給分別由兩台伺服電機驅動運動完成，不再使用掛輪、離合器等傳統部件，傳動鏈大大縮短。

     2.剛性高，為了與數控系統的高精度相匹配，數控工具機的剛性高，以便適應高精度的加工要求。  

     3.輕拖動，刀架（工作檯）移動採用滾珠絲槓副，摩擦小，移動輕便。絲槓兩端的支承式專用軸承，其壓力角比普通軸承大，在出廠時便選配好；數控工具機的潤滑部分採用油霧自動潤滑，這些措施都使得數控工具機移動輕便。

     二、數控工具機加工特點  

     1.自動化程度高，可以減輕操作者的體力勞動強度。數控加工過程是按輸入的程序自動完成的，操作者只需起始對刀、裝卸工件、更換刀具，在加工過程中， 主要是觀察和監督工具機運行。但是，由於數控工具機的技術含量高，操作者的腦力勞動相應提高。

     2.加工零件精度高、質量穩定。數控工具機的定位精度和重複定位精度都很高，較容易保證一批零件尺寸的一致性，只要工藝設計和程序正確合理，加之精心操作，就可以保證零件獲得較高的加工精度，也便於對加工過程實行質量控制。

     3.生產效率高。數控工具機加工是能再一次裝夾中加工多個加工表面，一般只檢測首件，所以可以省區普通工具機加工時的不少中間工序，如劃線、尺寸檢測等，減少了輔助時間，而且由於數控加工出的零件質量穩定，為後續工序帶來方便，其綜合效率明顯提高。

     4. 便於新產品研製和改型。數控加工一般不需要很多複雜的工藝裝備，通過編制加工程序就可把形狀複雜和精度要求較高的零件加工出來，當產品改型，更改設計時，只要改變程序，而不需要重新設計工裝。所以，數控加工能大大縮短產品研製周期，為新產品的研製開發、產品的改進、改型提供了捷徑。

     5.可向更高級的製造系統發展。數控工具機及其加工技術是計算機輔助製造的基礎。  

     6.初始投資較大。這是由於數控工具機設備費用高，首次加工準備周期較長，維修成本高等因素造成。  

     7.維修要求高。數控工具機是技術密集型的機電一體化的典型產品，需要維修人員既懂機械，又要懂微電子維修方面的知識，同時還要配備較好的維修裝備。

     三、適合數控工具機加工的零件  

     1.最適合多品種中小批量零件。隨著數控工具機製造成本的逐步下降，現在不管是國內還是國外，加工大批量零件的情況也已經出現。加工很小批量和單件生產時，如能縮短程序的調試時間和工裝的準備時間也是可以選用的。

     2.精度要求高的零件。有於數控工具機的剛性好，製造精度高，對刀精確，能方便的進行尺寸補償，所以能加工尺寸精度要求高的零件。

     3.表面粗糙度值小的零件。在工件和刀具的材料、精加工餘量及刀具角度一定的情況下，表面粗糙度取決於切削速度和進給速度。普通工具機是恆定轉速，直徑不同切削速度就不同，像數控車床具有恆線速切削功能，車端面、不同直徑外圓時可以用相同的線速度，保證表面粗糙度值既小且一致。在加工表面粗糙度不同的表面時，粗糙度小的表面選用小的進給速度，粗糙度大的表面選用大些的進給速度，可變性很好，這點在普通工具機很難做到。

     4.輪廓形狀複雜的零件。任意平面曲線都可以用直線或圓弧來逼近，數控工具機具有圓弧插補功能，可以加工各種複雜輪廓的零件。

     四、數控工具機的管理使用  

     數控工具機的使用好壞既需要操作者的精心使用，又必須依靠科學的管理，完善的管理制度、科學的生產模式是提高生產效率的有效手段。

     1.建立健全完善的管理制度，有效控制、監督數控工具機相關人員的工作，使工具機的操作、運行全過程受控。

     2. 加強技術人員、技術工人管理人員的培訓。數控加工的培訓是一向長期的工作，是一個不斷提高的過程。通過培訓工藝人員可以編制更加簡化的數控加工工藝、簡化程序、縮短加工時間；技術工人可以提高操作技能；管理人員可以更加了解數控設備的特點、過程控制，以現代生產管理理念實施管理。

     3. 科學組織生產。改進停工待料，生產能力不平衡問題，提高數控工具機的開工率，合理安排生產節拍，合理分配生產任務。利用零件加工的相似性，將待加工零件進行分類，從而在工藝編制、生產計劃及調度中合理安排，提高設備生產能力的平衡度。科學的生產批次將極大限度的降低工具機調整時間比例、工裝準備時間比例，可提高批量效率。

     4.為了發揮數控工具機的價值，操作者必須正確的掌握數控工具機操作原則。按工具機操作規程正確操作工具機；按工藝和程序要求加工零件；加工前協調零件、刀具、壓板等尺寸避免干涉和碰撞；提高技術素質，減少裝刀、找正等非加工時間；正確維護保養各種輔具確保精度可靠。

     五、結論  

     數控工具機的應用已日益廣泛，如何「管好、用好、維護好」數控工具機已成為亟待解決的重要問題。數控工具機的使用不是簡單的使用設備，是一相繼屬性很強的應用工程。只有科學的管理，充分了解數控工具機的特點，協調好各生產環節的平衡，才能真正發揮出它的經濟效益。