關于數控加工與傳統機加工工藝比較

摘要：科學技術的發展在很大程度上促進了經濟的發展和社會的進步，深刻改變了人們的生產方式和生活方式，使我們步入了一個嶄新的發展階段。隨著經濟全球化趨勢的不斷深化，世界上各個國家和地區之間的競爭越來越激烈，要想在激烈的國際市場競爭中占據有利位置，獲得長遠的生存和發展就必須要緊跟時代和社會發展潮流，確保科學技術水平處于世界的前沿。當前，數控加工的出現極大地提高了加工企業的生產效率和生產質量，逐漸取代了傳統機加工占據了主導地位，這是因為數控加工工藝與傳統機加工工藝相比出現了不少新的特點，具有傳統機加工工藝所不可比擬的優勢。本文主要從幾個方面來比較一下數控加工工藝與傳統機加工之間的差異。

關鍵詞：數控加工 傳統機加工 工藝比較

中圖分類號：TG65 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）09（c）-0091-01

隨著科學技術的發展，特別是計算機科學技術的發展，使得數控加工成為可能，從根本上改變了加工企業的生產方式，成為加工企業發展過程中的一個新突破。數控加工與傳統加工相比，在一些關鍵技術上具有比較大的優勢，應當成為現代加工業未來發展的主要方向。但是從另一方面來講，對于傳統機加工中比較優良的加工工藝和技術方法，要積極應用于數控加工中，使數控加工發揮更大的功能，提高生產效率和產品質量，實現經濟效益和社會效益的最大化。

1 夾具的選擇

一般在數控加工中的夾具需要保證以下兩點：1）機床坐標方向和夾具坐標方向之間要相對固定；2）機床坐標系尺寸和零件尺寸要相互協調，這是數控加工和傳統機加工之間的一個比較明顯的區別。在裝夾工作中，一般包括定位與加緊兩道工序，由于受加工能力的制約，傳統機需要經過多次裝夾最終完成加工，而數控機只需要進行一次裝夾，因而大大減少了裝夾所造成的誤差。雖然在定位和夾緊工作中也可以使用專用夾具來提高工作的效率，但是由于設計和制造專用夾具成本較高，如果是小批量生產很不劃算，因此不太提倡。這時數控加工工要充分發揮自己的優勢，可以利用儀表調試進行定位，并用普通壓緊原件進行夾緊，從而減少成本費用。

2 刀具的選擇

由于數控加工與傳統機加工的工藝和方法不同，因此所使用的刀具也存在一定的差異。數控加工中特有的高速切削技術在提高加工效率和質量、縮短加工周期、以及減少切削變形等方面具有非常明顯的效果，從而與傳統機加工相比，對切削刀具也有了更高的要求。同時，隨著刀具制造商角色的變化，刀具行業也在一定程度上發生了變化，由原來的刀具生產供應發展成為現在的切削工藝開發和相應配套技術產品的開發，開始為用戶提供更加全面的服務和技術支持。

3 刀具路徑

在傳統機加工中，主要由工人自己來把握刀具的路徑，不可避免地會產生一定的誤差；而在數控加工中，在程序編制中就已經確定了刀具的路徑，且準確度較高。具體來講，數控加工與傳統機加工相比，在刀具路徑方面的優勢主要體現在以下幾個方面：在設置進退刀時采用的是螺旋與斜坡方式，按照切線方向有規律地切入切出；滿足等載荷和等量切削的條件；金屬切除率盡可能地保持恒定狀態；采用分層加工的形式；在行間往復和拐角運動時，利用線性延伸過渡、不延伸過渡、以及圓弧延伸過渡等形式，避免全刀寬切削和切削方向的急劇變化等。

4 加工方式

數控加工的特性使得在傳統機加工中應用比較少的一些加工方式得到廣泛應用，比如傳統機加工中的懸臂鏜被數控加工中的調頭鏜所替代，孔位加工中的休整法、孔刀法、以及充填法等分別被數控休整法、背鏜法、以及圓弧插補法等所取代。硬切削作為一種新出現的加工工藝，對于提高工作效率、減少成本支出等方面具有非常重要的意義，使得傳統機加工中的磨削工藝面臨巨大的挑戰，切削取代磨削已經成為必然的趨勢。同時與濕切削相比，干切削具有很多優點，是綠色制造工藝的一種，雖然也存在著切削變形加劇、工件加工質量難以保證、刀具耐用性能降低等缺陷，但是只要積極尋求有效方案加以解決，還是具有較大的優勢。其中，數控加工中的高速切削擺脫了傳統機加工中粗加工、半精加工、精加工、電火花加工、磨削加工等的加工工序，將其減少到一或兩個工序，并且高速加工切割速度較快，在很大程度上減少了加工時間，提高了生產率和經濟效益。

5 切削用量

在傳統機加工中，由于機床的操作是由工人憑借自己的實踐經驗來進行的，從安全角度和控制能力方面來講較為保守，，特別是對于比較復雜的曲面和曲線操作容易出現差錯，所以切削用量必須要慎重選擇。而數控機床是通過控制系統來進行實際操作，任何形面的加工過程都可以利用程序進行控制，刀具的運動軌跡比較靈活，可以根據實際需要來設定最為科學的切削用量，進而提高加工效率。當前高速加工中的粗加工實現了高進給率、高切削速度、以及小切削量的有機組合，不僅在工藝系統耐用度和加工效率等方面具有一定的優勢，還能夠降低刀具的損害程度，從而延長刀具壽命，這是傳統機加工中無法實現的。

6 熱變形

在切削的過程中不可避免地會出現一定的熱變形，特別是在精加工階段，一旦出現熱變形將會對最終工件加工精度產生直接影響。在傳統機加工中，由于各個加工階段較為明確，各工序之間具有較長的緩沖時間，因此通過控制各道工序之間的間隔時間能夠有效減少熱變形。但是在數控加工中，由于需要連續對多個面進行加工，因此切削時所產生的熱量無法有效的進行轉移，使得熱變形成為數控加工中比較突出的一個問題。為了減少熱變形，一般在傳統機加工中普遍使用切削液來冷卻刀具和工件溫度，但是這種外冷卻應用很難噴到熱影響區，導致冷卻效果不佳。在數控加工中通過高壓削斷技術能夠使切削液進入到刀片上表面與切削下表面之間最需要冷卻的區域，從而達到有效降溫的目的。

7 柔性度不同

傳統通用機床的柔性較好，但是效率不高；而傳統專用機床的效率很高，但是剛性強、柔性較差，無法適應產品頻繁改型的要求。而數控加工想要加工新型零件，只需要改變程序就可以進行自動化操作，不僅效率高，而且柔性好，在激烈的市場競爭中具有比較明顯的優勢。數控加工工藝的出現是標志科學技術水平提高的一個重要體現，適應了時代和社會發展的要求。傳統機加工為數控加工的出現提供了技術支持和保障，可以說數控加工是傳統機加工的擴展和延伸，因此必須要充分了解和掌握它們各自的優缺點，不斷創新，促進新型加工工藝的出現，保證加工質量，提高生產效率，降低加工成本，從而創造出更大的經濟效益。

參考文獻

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