摘要:随着科技的飞速发展,人类从IT时代跨越到了DT时代,加工工艺技术也由传统机加工演变出数控加工工艺技术,通过刀具、夹具等工具上的创新和工艺加工方式上的改变,如今的加工技术已经进入更高的数字化时代,具有更高效、更精准、更便捷的特点。
关键词:数控加工工艺;传统机加工工艺
数控加工是在传统机加工工艺技术上发展起来的一项先进的工艺加工技术,在品种多变复杂、要求精度的零件上有极大的优势,数控加工技术的研发,使得工艺加工更加高效,对工艺的制作要求更精确,人力物力的消耗明显下降,自动化程度极高,具有非常大的优势,未来前景十分广阔。
1数控加工工艺和传统机加工工艺的概念
传统加工工艺是指人们根据在加工方面上长期积累的经验技术,经过不断的创新和改革,使技术代代相传,而最终形成的一种加工工艺。传统加工工艺主要材料大多来源于可获取的自然资源,经过工程技术加工、机械测量和最终固定模式的套用形成的加工技术。我国的机械制造大多采用传统加工技术。由于传统加工工艺对经验的要求较高,加工人员的经验和方式有所不同,因此传统加工技术具有随意性和不确定性的特点。数控加工技术是建立于传统加工技术之上的一门工艺,是应用数控加工机床进行加工一种加工工艺,数控加工工艺比传统加工工艺要复杂的多,它既包括传统加工工艺的技术,又包括先进的计算机数控技术、计算机辅助制造技术等,并结合编程和控制系统等程序的应用,其对操作零件的质量和精度都有较为严格要求,因此其生产的产品都具有较高的生产效率和生产质量,可生产出结构复杂、精确度较高的高质量产品。对于传统加工工艺而言,数控加工工艺的要求较为复杂,只有经验已经无法满足现在产品技术的要求,在使用数控加工时需要细致的对各个工艺环节进行考虑,如零件的选择上对刀具,夹具的选择,对于切削方法的要求等因素。通过细节化的特征,从而对整体有严格的要求和调控进行精准化生产,适应时代的变化和需求。
2数控加工工艺和传统机加工工艺的比较
2.1加工工具的比较。数控加工工艺和传统加工工艺的一个直观方面的比较,就是加工工具的不同,对于细致化的数控加工,其在工具的要求上更加精细。在生产刀具方面,传统加工工艺对刀具的要求不高,应用速度切削原理,而在数控加工工艺上对传统加工的技术有了提高,对于速度的要求更高,应用高速切削原理,这样使得切削的刀具要求更加严格,以适应高速下的温度和磨损等因素,高速切削使得数控加工在质量和效率上都有极大的提高,质量上切削变形的情况明显下降,使切削的产品更加精细,在效率上,切削的周期明显缩减,节省时间成本。因此在刀具的选择上要选择质量水平较高、耐热性高的刀具,这使得传统加工工艺所应用的刀具进行了更快更新和质量的提高,同时这种工艺的要求也将主要导向变为刀具产品上的导向作用。数控加工还有另一种切削方式,这种切削方式对于切削液的依靠不高,只需少量或者不需加切削液,刀具的耐热性要求较高,因此被称为干切削。在夹具的选择方面,由于数控加工工艺的各方面精度要求高,并由计算机编程控制,因此对于夹具的要求上并不像传统加工工艺一样,需要多次进行固定的更换,只需要固定一次即可,这样可有减少误差的作用。其具体要求首先要保证机床坐标和夹具坐标的方向要固定不可变更,保证在计算机控制下其准确度,其次夹具本身要以工作台的基准孔或者基准槽进行定位,以确保零件和机床坐标系尺寸关系的协调性。这种工具应用的不同可以看出数控加工相较于传统加工的严格性和精确性。
2.2加工方式的比较。传统加工工艺和数控加工工艺在加工方式上已有很大的不同,传统加工工艺上曾经应用的很多方法都被现代的高新方式数控加工所取代,例如修整法、空刀法和填充法如今已经变为数控修整法、背镗法、圆弧修整法等技术方法。这些新的加工技术具有节约能量、减少消耗的特点,可以有效的节约和利用资源,相对与传统技术更有发展前景。如今已经时代提倡绿色能源,节约和低耗能成为人们选择的标准。干切削相比于传统的切削更加绿色环保,但其干切削的技术还不成熟,具有很多不完善的地方,如对温度的要求等,目前干切削正在进行技术上的突破,未来也将广泛应用于生产中。由于数控加工方式的精准合高效的特点,从长远的积累来看具有极大的优点,传统的加工方式包含粗磨、半粗磨、精磨等工序,由于如今数控加工的高速特点,更快的切削使得其对于磨削的工序可以省略,减少了步骤,是制作工序更加自动化,减少人力物力的消耗,节约能量,效率极高。
2.3其他因素的比较。在数控加工过程中,在细节上也有诸多的因素要进行考虑,做到在各个环节上的把控,确保整体生产的万无一失。在数控加工上切削用量问题、热变形问题和柔性度问题都需要进行多方面的考虑和研究。在切削用量上尽量要做到精准,由于切削刀具具有机械性重复的特点,其运动轨迹、切削力度、切削方式上都较为固定并可根据计算机编程进行灵活控制的特点,因此其切削用量要做到精准并适合刀具的特性,做到高效和减少不必要的损耗。在热变形方面,传统加工工艺的特点是,由于速度切削会产生较热的温度,具体措施是停留一段时间后再进行加工,但是对于数控加工工艺来说,由于高切削的方式在热量上会比传统的加工方式产热要高,因此若用传统的措施方法,其停留时间会比传统加工工艺的耗时更长,这样会大大消减其效率,在生产时间上大打折扣,因此数控加工在热变形上要加入对热量变化规律进行计算,找到一个热量变化的最适点,进行热量的规律探索以减少时间的损耗,由于技术还在开发中,这也成为目的数控加工的一个最大的问题。在柔性度方面,传统加工技术具有或柔性高、效率低或效率高、柔性低的问题,在数控加工技术出现后,效率和技术都有了全面的提高,只需要通过程序对数字进行改动就可在大型加工上做到程序化的控制。因此数控加工的工艺对柔性度问题进行了解决,可见科技的创新对于技术生产直观重要的作用。
3数控加工和传统加工工艺在未来前景上的分析
3.1数控加工相比传统加工的优点和不足。数控加工较传统加工具有加工效率高、工艺产品复杂且精准的特点,数控加工的技术是传统加工工艺在技术、时间消耗、和发杂度上都无法相比的,数控加工可对复杂的几何结构和曲面要求都有极高的制造精度,其对于劳动力的要求也较传统加工工艺较低。可结合多个工序,减少生产成本和时间。但由于其在各方面的零件和工具的要求都较高,数控加工的成本较高,因此目前不适用于批量生产,其技术还有上升的空间。
3.2数控加工在航天应用上的发展前景。由于数控加工的精准性强、自动化高、工序集中等特点,对于精度要求较高的航空航天工业具有重要的应用,数控加工的起源最初就是航空工的需要,如今航空工业也是数控加工最大的用户,根据未来的发展形势,航空事业在精度要求等方面会有更高的要求,因此数控加工的未来前景较为广阔。
结束语
数控加工技术是高信息化时代下的必然产物,如今在生产中精准度和效率都成为发展的重点,数控加工作为一种高效的绿色能源技术,经过不断的技术革新,必然会在未来的生产、生活上更高更快的发展和进步。
参考文献
[1]于淑芹.探析数控加工与传统机加工工艺[J].工程技术与产业经济,2013(2):70-71.
[2]强森.数控加工与传统加工工艺比较[J].中国高新技术企业,2013:76-77.
作者:邓方贞 卢卓 单位:江西机电职业技术学院