数控加工范例

摘要：近年来，我国综合实力和现代科技水平不断提升，极大地推动了我国工业生产和机械制造领域的快速发展。如今，我国各个领域对机械零件的要求越来越严格。相关行业有必要不断改进和自主创新机械零件生产加工技术，以确保满足人们高水平需求，合理促进机械加工制造业的发展。因此，相关行业的技术科研人员必须强化分析研究机械模具数控加工制造的基础知识和技术指标，以确保机械产品生产加工的质量和效率，从而高质量推动我国工业生产与机械制造领域的发展。

关键词：机械模具；数控加工制造；技术研究

0引言

机械模具是机械加工制造最基本的专用工具，具有种类繁多、样式复杂的特点。在加工制造行业中，大规模生产必须使用机械模具。机械模具作为生产、加工和制造的基础，对质量的要求较高，包括精度、抗压强度等主要参数。因此，专业技术人员必须提升机械模具的科学研究水平，并根据市场的变化综合考虑各种要求。数控加工技术完善了生产、加工和设计的智能化应用，机械设备可以执行大量工作，提升产品质量，降低生产成本，提升生产企业的经济效益。现阶段，数控加工制造技术已与机械模具加工制造深度融合并广泛应用[1]。

1机械模具数控加工制造技术概述

机械工业中的设备制造业与高质量模具的应用密不可分，但是模具的设计并不是一个简单的过程。模具加工经常遇到诸如制造周期时间短、制造要求高、生产工艺严格等问题。没有整个产业链中的全方位服务支持和技术升级，难以完成预期任务。在传统的机械模具加工生产中，必须有经验丰富的技术人员来实际操作设备。技术人员的水平将决定最终模制外壳的质量。对于具有丰富经验的技术人员来说，制造高精度的模具非常容易；而技术水平低下的技术人员很可能会生产出不合格的产品。随着近年来自动化控制水平的不断提升，传统的机械模具制造产业链也进入了技术升级的突破口。一方面，社会发展需要更多高质量、高精度、高品质的模具；另一方面，由于人工实际操作的多变性，企业很难满足社会发展的需求，从而限制了生产企业的发展，机械模具的加工生产和数控车床技术就可以很好的解决这个问题。数控加工技术和数控编程技术是数控加工制造的两个具体内容，两者密切相关。一方面，它们可以弥补彼此的技术缺陷，也可以扩大自己的优势，不仅可以代替技术人员，而且可以根据预编程的方法保证产品的精度[2]。

2机械模具数控加工制造技术的特点

空间凸轮是机械设备中存在的一类零件，在以前没有出现多轴数控机床时，其加工的难度很大，通常用仿形法加工，效率低。随着多轴机床和CAM编程软件出现，如今工厂基本都用多轴数控编程加工，加工效率高，且节约成本，大大减少工作人员的工作量，改善其工作环境，已是一种发展趋势。

1.总体数控编程加工方法

如图1零件，选用毛坯为直径140mm，高108mm的铝合金材料。在数控车床上车出如图2形状。然后根据零件结构形状，要用多轴加工中心进行数控加工。总体思路是：整体粗加工，局部粗加工，各区域分别半精，各区域分别精空间凸轮是机械设备中存在的一类零件，用多轴数控编程加工，加工效率高，且节约成本，下面从粗加工、半精、精加工对其编程加工进行了完整论述，从而保证了零件的加工质量，提高了加工效率。对相关技术人员有一定借鉴作用。加工。

2．具体数控编程加工方法

首先零件带缺口的那一区域粗加工型腔铣，采用定轴加工，刀轴方向为圆孔的轴线方向。根据加工零件的加工区域大小，加工刀具用合金平刀D8，分层切深0.3，余量0.3，转速2300r/min，进给800mm/min。精度公差0.05。刀路如图3。圆周凹槽的粗加工，首先粗加工凹槽中间部分，采用多轴的可变轮廓铣的流线加工，以凹槽底面的线作为刀路产生线，并刀轴设置为垂直于驱动体。加工刀具用合金平刀D8，分层切深0.3，余量0.3，转速2300r/min，进给800mm/min。精度公差0.05。刀路如图4。然后粗加工凹槽的两侧部分，采用多轴的可变轮廓铣的曲面区域加工，选用凹槽的侧面曲面作为驱动面，因为凹槽的底部圆角为R3，所以选用合金球刀D6R3进行加工，分层切深0.25，余量0.3，转速3000r/min，进给800mm/min。精度公差0.05。刀路如图5。凹槽另一侧面以同样方式加工。然后对零件带缺口的那一区域进行半精加工，首先对如图中间凸台上表面进行半精加工，采用定轴加工，刀轴方向为圆孔的轴线方向。采用平面铣加工方式，加工刀具用合金平刀D8，一刀过，底面余量0.1，转速2300r/min，进给800mm/min。精度公差0.03。刀路如图6。同理采用平面铣加工方式，加工刀具用合金平刀D8，对零件带缺口的那一区域的底部大平面进行半精加工，刀距为70%D，一刀过，底面余量0.1。精度公差0.03。刀路如图6。采用平面铣分层加工方式，加工刀具用合金平刀D8，对零件带缺口的那一区域的垂直面进行半精加工，留余量0.15。转速2300r/min，进给800mm/min。精度公差0.03。刀路如图7。然后对零件带缺口的那一区域进行凸台中间的凹坑半精加工，然后采用固定轮廓铣，采用驱动方法为曲面驱动，选用凹槽内的面作为驱动面，采用螺旋环绕的走刀方式，刀间距0.35，加工刀具用合金球刀D6R3，余量0.15，转速3000r/min，进给800mm/min。精度公差0.03。刀路如图8。凹坑底部的D8孔可先用中心钻钻中心孔，钻深2mm即可，便于定位，以便后面钻孔不打滑。转速2000r/min，进给100mm/min。精度公差0.03。凹坑底部的D8孔再用钻头D7.6左右的钻头，因为孔较浅，深仅为16mm，选用UG的标准钻孔方式一次性钻到底。转速800r/min，进给100mm/min。如图9。采用固定轮廓铣的流线加工，对零件带缺口的那一区域的曲面进行半精加工。加工刀具用合金平刀D4R2，刀间距0.35，余量0.15，转速3300r/min，进给800mm/min，精度公差0.03。刀路如图10。采用固定轮廓铣的区域铣削加工，以Z轴为刀轴方向，选用如图曲面进行半精加工，加工刀具用合金平刀D4R2，刀间距0.35，余量0.15，转速3300r/min，进给800mm/min。精度公差0.03。刀路如图11。然后精加工零件。首先精加工缺口区域的所有平面。对如图中间凸台上表面和底部大平面进行精加工，加工用新刀具合金平刀D8，刀距为50%D，一刀过，底面余量0。精度公差0.01。刀路如图6所示，与半精刀路差不多。采用平面铣加工方式，加工用新刀具合金平刀D8，对零件带缺口的那一区域的垂直面进行精加工，留余量0。转速2300r/min，精加工垂直面要慢进给200mm/min。精度公差0.01。刀路如图7，与半精刀路差不多。凹坑底部的D8孔用新刀具合金平刀D8，因为孔较浅，深仅为16mm，选用UG的标准钻孔方式镗孔。转速2000r/min，进给100mm/min。刀路如图9。然后对零件带缺口的那一区域进行凸台中间的凹坑精加工，然后采用固定轮廓铣，采用驱动方法为曲面驱动，选用凹槽内的面作为驱动面，采用螺旋环绕的走刀方式，刀间距0.2，加工用新刀具用合金球刀D6R3，余量0，转速3000r/min，进给800mm/min。精度公差0.01。刀路如图8，与半精刀路差不多。采用固定轮廓铣的流线加工，对零件带缺口的那一区域的曲面进行精加工。加工刀具用新合金球刀D4R2，刀间距0.2，余量0，转速3300r/min，进给800mm/min。精度公差0.01。刀路如图10，与半精刀路差不多。采用固定轮廓铣的区域铣削加工，以Z轴为刀轴方向，选用如图11曲面进行精加工，加工刀具用新合金球刀D4R2，刀间距0.2，余量0，转速3300r/min，进给800mm/min。精度公差0.01。刀路如图11，与半精刀路差不多。圆周凹槽的精加工，首先精加工凹槽中间部分，采用多轴的可变轮廓铣的流线加工，以凹槽底面的线作为刀路产生线，并刀轴设置为垂直于驱动体。加工刀具用新合金平刀D8，一刀过，余量0，转速2800r/min，进给800mm/min。精度公差0.01。刀路如图12。然后精加工凹槽的两侧部分，采用多轴的可变轮廓铣的曲面区域加工，选用凹槽的侧面曲面作为驱动面，因为凹槽的底部圆角为R3，所以选用合金球刀D6R3进行加工，分层切深0.2，余量0，转速3000r/min，进给800mm/min。精度公差0.01。刀路如图5，与半精刀路差不多。凹槽另一侧面以同样方式加工。把以上所有编程后处理，生成NC代码，传输给多轴数控机床，便可把空间凸轮加工出来。

3.结语

空间凸轮是机械设备中存在的一类零件，以上从粗加工、半精、精加工对其编程加工进行了完整论述，使大家对其加工工艺、加工思路、编程方法等有较为清楚的认识，从而保证了零件的加工质量，提高了加工效率。对相关技术人员有一定借鉴作用。

一、引言

数控加工对于提高制造业的自动化程度和生产效率意义重大，并且能够保障质量稳定，加工的产品有较高的精度。但很多因素都会对数控加工效率产生影响，对这些因素进行分析，并与“5S”标准化管理结合，分析出“5S”标准化管理对数控加工效率的影响，进而为提高制造业数控加工的效率作出贡献。

二、“5S”的含义

5S起源于日本，主要是指在实际生产过程中，对机器、人员、材料、方法等要素进行管理，主要是日本企业一种独特的管理方法。5S管理的思路比较简单，可以促进企业员工养成良好的工作习惯，可以提高工作效率和工作质量。主要含义有以下几点。

(一)整理。

主要是清除工作场地内不需要的东西，将必需品和非必需品区分开，这样可以给生产带来更大的空间，减少生产工具错误使用次数。

(二)整顿。保证工作场地内的所有东西保持一个有序的状态，对物品进行标记，禁止出现物品乱放的情况以及物品难以找到的现象，减少由于寻找物品的时间。

摘要：

从现阶段我国的企业发展现状来看，在技术的进一步升级优化背景下，一些先进的技术应用对企业的发展也有着很大的促进作用。在数控加工设备的实际应用过程中，能够通过自动化的技术应用，在实际的生产工艺创新发展方面起到良好的促进作用。基于此，本文主要就数控加工设备应用特征和在企业中应用的现状加以分析，然后结合实际对数控加工设备的应用对企业发展产生的影响和优化策略进行详细探究。希望能通过此次理论研究，对企业在市场中的进一步发展起到促进作用。

关键词：

企业发展；数控加工设备；影响

0.引言

传统的机械加工设备的应用过程中，在应用的效率水平上相对比较低下。技术的进步就对数控加工设备应用效率提升起到了积极促进作用，从而也能对企业在市场中的良好发展打下了坚实基础。在当前的全面改革背景下，注重对数控加工设备的良好应用和理论研究，促进企业的整体发展水平的提升，就能有助于企业经济效益的提升。

1.数控加工设备应用特征和在企业中应用的现状

【摘要】随着我国经济的发展和社会的进步，机器制造业纷纷加快了发展的步伐。如今，采用传统的方法对机械模具进行加工与机械制造产业发展的需求不相符。在机械制造产业中，改进优化后的数控加工技术在多个领域被大面积推广和使用，通过逐步提高机械模具生产的质量，一方面能够保障零件的精度，另一方面，能够使机械生产更加高效，为机械模具加工企业的可持续发展奠定良好的基础。基于这种情况，文章重点对数控加工技术在机械制造领域的应用展开研究。

【关键词】机械制造；数控加工；模具

目前，我们国家的科技发展水平正在逐步提升，社会市场竞争力也在不断提高。在发展机器的过程中，我们需要不断提高数字控制技术的利用效率，从而提高所有机器的质量和效率，进而满足机械产品研发的多元化需求。对数字控制技术的发展，现阶段，我国在机械产品研发的过程中，需要充分利用更先进的数字控制技术，逐步改进和优化数控技术，同时在制造机械模具的过程中大范围采用数控技术，与此同时，在机械工程领域逐步提升数字控制技术的质量，在此基础上，为机器制造产业提供广阔的发展空间。

1数控加工技术介绍

伴随着经济的发展和科学技术的进步，数控加工技术发展的速度十分迅猛，在操作过程中，智能化、自动化以及精准度较高等特征十分显著，同时在我国机械设备的生产和研发过程中被大面积推广和使用。为了掌握机械制造领域数控加工技术的使用情况，首先需要对数控加工的内涵形成准确的认知。在此基础上，把数字化信息发展当作该项目实施的背景。现如今，数控加工技术在我国机械设备生产和研发阶段发挥着至关重要的作用。相信在未来对机械模具进行加工过程中，数控加工技术将会被大范围推广和使用。伴随着经济的发展和时代的进步，人们的物质生活质量越来越高，精神生活日趋丰富，伴随着科学技术发展程度日趋成熟的同时，人们的生产和生活方式发生了翻天覆地的改变。基于这种情况，人们对机械产品的效用和轻便性以及数字加工技术提出了更高的要求，机器的发展需要不断深化和研究某些新技术，从而帮助在激烈的市场竞争中占有一席之地。为了帮助市场充分发挥其发展优势，数字加工部门必须打破对传统机械加工概念的局限性，将企业发展的想法转变为更智能、更有效的发展模式，在此基础上，逐步加大新产品和新技术的研发力度。此外，数控加工技术在推动经济发展以及加快社会转型的过程中发挥着至关重要的作用，在机械设备加工过程中实现了多种技术有机结合，打破了传统模具制造工艺存在的局限性，弥补了传统工艺在操作过程中存在的不足之处，从而使生产高精度的机械设备更加高效。在零件加工领域，数控编程技术具备的优势十分显著，在实际操作的过程中，将多种技术有机结合在一起，在此基础上，逐步提升机械设备的生产和研发效率。

2机械模具数控加工制造技术的重要优势

2.1有助于缩短机械模具的加工时间，提高生产效率。在生产和加工机械模具的过程中，通过建设一个系统完备的操作体系，充分利用数控加工技术，确保机械模具加工过程中数据的真实性和可靠性。通过这种方式，充分发挥机械模具数控加工制造工艺的作用，从而使机械设备的生产与研发更加高效。目前，数控加工制造技术在生产和研发机械模具的领域被大范围推广和使用，具备传统操作方式所不具备的优势，大大减轻了相关人员的压力。此外，数字控制机械型制造技术在发展过程中表现出越来越多的智力特征，且成效十分显著，在一定程度上提高了机械模具加工的精度和效率。因此，机械模具制造技术被广泛使用。

摘要：在机械模具加工制造的过程中，数控加工技术起到了重要的作用，已经成为了机械模具制造领域的关键性技术之一。因此，将数控加工技术应用在机械加工制造过程中，不但能够提高生产效率，满足机械模具加工的各项需求，而且极大的提高了产品的性能。本文主要对数控加工技术进行概述，然后说明了数控加工技术在机械加工制造中的应用优势，最后分析了数控加工技术在机械加工制造中的应用方法，从而保证数控加工技术在机械加工制造中的有效应用。

关键词：数控加工技术；机械加工制造；应用方法

0引言

随着我国科学技术的进步发展，使得机械制造行业得到了快速的发展，但是传统的机械制造方式不能很好的满足一些模具制造的要求，而且由于机械模具的制造周期较短，且制作过程复杂，对相关的生产技术要求较高。因此，为了满足实际的生产需求，可以将数控加工技术合理的应用在机械加工制造过程中，能够有效的提高机械模具的生产质量和效率，广泛的应用在机械工厂当中，同时促进了机械制造行业的稳定发展。由此可见，对数控加工技术在机械加工制造中的应用方法进行研究具有重要的意义。

1数控加工技术概述

1.1原理。数控加工技术是利用计算机程序对机床加工零件进行有效的控制，进而完成加工生产过程的智能化、自动化操作。数控加工技术主要包括硬件以及软件两个组成部分。其中，软件主要是利用互联网技术进行计算机系统以及程序的编码工作。在机械加工制造生产的前期准备过程中，要按照实际的需求进行计算机程序编码工作，并且在对机械设备加工的过程中，必须要详细的掌握加工工件的尺寸、参数特点以及材料等内容，从而利用计算机程序实现自动化加工过程。而硬件主要指把数控机床与其他的配套设施进行结合。对于数控加工技术而言，数控机床是其核心部分，与传统的机床相比较，一些工作需要利用人工的方式才能完成，而数控机床可以在输入程序参数之后自动进行工作，只需将相关的机械模具参数录入到计算机系统当中，就能够利用传感设备进行加工生产，不仅节约了大量的资源，而且提高了数字化应用水平。

1.2应用特征。数控加工技术主要以现代化的科学技术为基础，其自动化、数字化和精准化的特点比较明显。应用特征主要包括：高度的自动化，从而在最大程度上节约人力和物力的使用。此外，数控加工技术以电脑程序为核心，使得加工的准确性得到了极大的提升，而且提高了产品的质量，同时集中化。数控机床利用工序集中的方式来缩短周期间隔，以便减少空间的需求，这一方式可以极大的减少企业的生产成本，同时柔性化。

摘要：本文主要分析了当前数控加工过程质量控制存在的主要问题，并对数控加工过程质量控制关键环节及其改进对策进行了探讨，仅供参考。

关键词：数控加工；过程质量控制；关键环节；数控技术；改进对策

1数控加工过程质量控制存在的主要问题

1.1零件质量难以保障

有很多工业产品的结构比较复杂，因为无法一次加工成型。为了获得这些结构复杂的零件，就需要通过多次加工过程。一些制造企业在加工这些产品时，主要使用的是一些普通设备。对于这种情况，零件加工的程序繁多而且分散。因而，零件在周转的过程中，由于加工环节众多，一些重复性的加工工序、安装或者定位等操作，都有可能给零件带来一定程度的损伤。这些损伤经过多次积累，就会导致零件出现变形情况。这样，零件的尺寸就很容易出现较大的公差，其质量控制难度就增大了很多[1]。

1.2工艺编制粗放

工艺编制是数控加工的重要环节，也是决定零件产品质量的关键因素之一。而对于有些制造企业而言，其工艺编制存在粗放等问题。一方面，有些企业在工艺编制过程中，并没有考虑设备的实际应用效果。比如一些新型刀具的使用，很多时候企业工艺设计人员都没有对其使用效果进行充分调研[2]。另一方面，工艺编制之后的具体操作中，一些技术人员大多是按照以往的经验对零件进行加工。但是，对于一些新结构的零件加工，这些技术人员就显得生疏，他们的操作也会对零件质量带来一定的影响。从实际情况看，因为工艺编制粗放，相关技术人员对工艺计划无法正确和有效的掌握，也会导致零件加工效率降低，产品质量不高。

【摘要】精密加工中，数控机床主轴热误差对加工精度的影响不容忽视。文章对数控车床主轴轴承摩擦热源处的温度变化与主轴转速之间的关系进行了试验，测量了主轴转速与主轴热源处温度变化及主轴径向圆跳动的数据，通过图表进行了分析，并对引起主轴温度变化和误差变形原因进行了分析。数控车床主轴温度在开机前30分钟变化较快，总体变化快慢和速度有关，温度分布和负载有关，以上结论对数控车床的主轴设计和数控加工过程具有参考意义。

【关键词】加工精度；数控车床主轴；热误差；热变形

在零件加工过程中，机械加工精度是加工所要保证的。数控机床作为加工母机其加工精度决定了零件的精度。数控加工的误差主要因为加工过程中的各种变形引起刀具和工件之间的实际位置相对理想位置产生偏差，从而引起机械加工精度的误差。数控加工过程是一个动态过程，随着主轴转速、被吃刀量、进给速度等加工要素的改变，加之加工时间的不同，数控机床的变形状态会随着改变，从而引起加工误差也随之改变。要想控制加工误差就要对加工过程中的误差的产生原因和误差大小进行研究和分析。数控机床加工误差是一个机床各项误差综合影响的过程，其中机床的电机、运动副、刀具等的受力变形及热变形等都对加工精度造成影响。研究表明机床运动副的摩擦热及力源的发热对机床的变形有较大的影响。在精加工中，工艺系统受力变形对加工精度的影响与热变形相比处于次要的地位，减少机床的热变形，就成为提高机械加工精度的重要手段[1]。在数控机床的热变形中，主轴热变形是不容忽视的。因为主轴在数控机床中是保证数控机床工件或刀具旋转的关键机构，如果主轴发生变形那么必然会引起工件和刀具之间相对位置的改变，进而引起工件的尺寸精度、形状精度及位置精度的误差。由机床热变形所引起的加工误差占总误差的40%~70%[2]。在保证机床原始精度的情况下，在机床运转情况下，主轴热误差的影响比较大。所以为了保证数控加工精度，研究主轴热误差和主轴运转的变化情况及影响机理尤为重要。学者们对各类数控机床主轴热误差的测量、影响及误差补偿等方面进行了大量的研究。如学者们研究了主轴中速连续运转达到稳定温升所需时间，并发现温度对主轴轴向的热伸长误差的影响大于主轴径向的热变形误差[3]；通过单站激光跟踪干涉仪测量方法，采集机床运动轨迹，实时检测刀具中心点运动中的位置[4]；邢金鹏等对机床主轴在开启冷却机与关闭冷却机状态下进行热变形测试实验，得到主轴在两种状态下X、Y、Z轴向热变形规律[5]；对某数控立式加工中心主轴热变形进行测试实验，分析主轴转速、主轴温度对机床主轴热变形的影响[6]；通过实验方法采集干切削和添加切削液两种加工环境下的主轴温度，分析机床主轴电机温升，切削液、轴向伸长量之间的关系[7]；在热误差补偿方面，学者们建立了基于多元回归、神经网络、遗传算法等原理的热误差补偿模型[8-10]。减少主轴热误差、提高主轴精度方法很多，根据数控机床的不同方法也不同。最根本的还是要根据主轴的结构和热误差的影响结果来采取相应的措施。本文主要研究了数控车床的主轴在不同转速下温度的变化情况、主轴径向圆跳动变化情况及原因分析。因为在待加工零件中，轴类零件是应用很广的一类典型零件，而数控车床是加工轴类零件的加工母机，其精度在这类零件加工中举足轻重。

1数控车床主轴温度及主轴跳动采集方案

对机床主轴的温度采集要根据主轴上热源的分布情况来布置温度传感器。

1.1数控车床主轴热源分析

在数控车床中热源主要分为三大类，即切削热、机床运动副摩擦热和动力源的发热、辐射与周围环境气温变化等其他外界热源[1]。在以上热源中对数控车床主轴变形影响最大的是数控车床主轴的运动副摩擦和动力源的发热，在本文中主要热源考虑数控车床主轴的轴承和紧挨主轴的刀架伺服电机的发热。