数控加工与传统机加工工艺的区别

2015-02-02张亚南

中国新技术新产品 2015年3期

张亚南陈娇王丽

（卡特彼勒（郑州）有限公司，河南郑州 450103）

在传统机加工工艺基础上，通过与各项先进的技术相结合，使其在关键技术上取得了较大突破，从而形成了数控加工工艺。当前数控加工工艺也成为现代加工业的主要发展方向。在我国加工行业中，由于普遍机床加工方法无论是技术和方法都较为成熟，所以在当前数控车、数控铣及加工中心中不仅延续了普通机库的加工方法，同时还有效的吸收了普通机床中成熟的技术和加工方法，将普通机床的成熟的技术与数控机床的加工特点进行充分的结合，从而有效的将数据机床的性能优势得以发挥出来。在当前数控加工方法应用过程中，其也带来了新工艺问题，所以需要对数据加工和传统机加工工艺的区别进行有效的分析，从而有效的发挥出数控加工和普通机床加工的优势。

1 加工工艺

在普通机加工艺中，无论是定位基准、装夹方式、刀具、切削方法等方面都可以进行简化处理，但数据加工工艺则较为复杂，需要对这些因素进行充分的考虑，而且即使相同的加工任务，数控加工工艺则可以有多个方案，可以对多个加工部位及加工刀具作为主线进行工艺上的安排，工艺具有多样化的特点，这是数控加工工艺与传统机加工工艺的最明确区别。

2 装夹及夹具

在数控加工工艺中，不仅需要夹具和机床的坐标方向要保证相对固定，而且还对零件和机床坐标系的尺寸关系进行协调。而且装夹过程中需要对定位和夹紧这两个步骤进行有效的控制。而且传统机加工工艺下，由于机床自身的加工能力有限，所以需要进行在加工过程中进行多次装夹。而且需要利用专用夹具，这就导致夹具在设计和制造上的费用较高，无形中增加了产品的生成成本。而数控加工工艺定位可以利用仪表来进行调试，大部分情况下都不需要进行专用夹具的设计，所以相对来讲其成本较低。

3 刀具

在加工过程中，刀具的选择需要根据加工工艺和加工方法的不同来进行确定。特别是在数控加工中，利用高速切削不仅有利于加工效率的提升，而且加工质量也能够得到保证，有效的降低切削变形的机率，使加工周期缩短，所以在高速切削下对切削刀具的需求进一步增多。目前还有一种干切削方法，这种切削方法在不加切削液或只加少量切削液的情况下进行切削，所以需要刀具具有良好的耐热性。相对于普通机加工工艺来讲，数控加工工艺对刀具的性能具有较高的要求。由于当前数控加工工艺成为现代加工行业的主要工艺，这也导致刀具行业发生了较大的改变，其已不再单纯是为了刀具的生产和供应，而开始向新切削工艺和相关配套技术的产品开发转变，刀具生产商也成为当前加工行业提高生产效率和质量，降低生产成本的重要合作伙伴。

4 加工方式

在传统机加工工艺中一些加工工艺由于不能进行精准掌控，所以轻易是不会用的，但利用数控机床进行加工时，这些慎用的加式方式都变得具有可行性。而且数控加工过程中，已利用圆孤插补、背幢法、数控修整法将传统孔位加工使用的充填法、空刀法和修整法进行替代。而且硬切削加工工艺也开始在加工中进行应用，不仅有效的确保了加工效率的提升，而且对于加工成本在很大程度上有所降低，设备投入的资金也减少。同时相对于湿式切削方法相比，干切削可以说是一种绿色制造工艺，其在切削加工上具有十分明显的优势，但由于其切削力较大，切削过程中存在着变形及刀具磨损大的问题。

5 切削用量

在传统机加工工艺过程中，在对机床进行操作过程中，工人往往是凭借自已的实践经验和技术经验进行操作，从人的控制能力和安全角度等方面考虑，一般是比较保守的，特别对复杂的曲线和曲面，工人操作易出现差错，为减少废品率，切削用量的选择总是慎之又慎。数控机床是采用控制系统控制机床动作，不论什么形面都可用程序方便地控制加工过程，刀具在工件上的运动轨迹是全自动的和灵活、不间断的，在程序中可对加工过程设置最为合理的切削用量，不会对材料带来浪费和不必要的损耗，最大限度地提高加工效率，这是普通机床加工不可比拟的。

6 热变形

无论是传统机加工艺还是数控加工工艺过程中，在进行切削时都不可避免的会存在着热变形。而热变形在精加工阶段则会直接会影响到最终工件的加要精度。在传统机加工工艺过程中，由于各工序之间具有较长的缓冲时间，可以对各加工阶段进行明显的划分，所以在精加工阶段开始可以等前面加工过程中产生的温升完合恢复后再进行，而且在精加工阶段还可以具体分为几个工步，这样可以有效的降低热变形所带来的不良影响。但数控加工工艺其是连续进行多个面的加要，而且具有高效性，这样就导致切削过程中热量没有时间进行转移，所以热变形是数控加工工艺过程中较为突出的一个问题。目前在数控机床加工过程中，通常会利用切削液来达到降温和断屑的作用，从而确保无故障的进行生产。