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摘 要:随着世界工业的飞速发展,在工业上的科学技术投入越来越高,所获得的技术研究成果也越来越丰厚。在这一浪潮的推动下,我国的工业技术水平也越来越高。与此同时,在工业生产尤其是机械制造业中,对于零件的加工工艺和零件的技术要求指标也越来越高,很多难以加工的零件的使用率也越来越高。
关键词:数控; 模拟加工; 零件; 技术参数
一、新型机械零件的加工难点
随着我国汽车工业、航天工业、轮船制造工业以及其他机械生产工业的飞速发展,对于机械零件的设计和生产的技术参数要求越来越高。在对于零件的外形、材料、毛坯生产、技术加工等方面的要求也是越来越高。
1.新型机械零件的结构特点
新型机械零件与以往相比,在结构上就有很大的区别。首先,在零件的尺寸参数方面:零件要求零件壁厚更薄;因为整体结构设计的使用,零件的外廓尺寸有了相应的增大。这些特点在发动机机匣、压缩机风扇等发动机关键零件制造中就有明显的体现。
2.新型机械零件的材料特点
在零件的生产中为了适应高强度的运转,诸如钛合金、高温合金等那一加工的材料都被应用到零件生产中,并且越来越收到重视。但是随之而来的加工难度增大问题正亟待我们解决。这些材料普遍具有变形抗力大、屈服极限高等特点,这便为我们的生产和加工带来了诸多问题。
3.新型机械零件的毛坯生产特点
在新型机械零件中,很多关键部件的毛坯生产采用的是整体模锻件,零件外表面形状较复杂,形状特征较多。由于目前锻造技术的缺陷,在锻造过程中存在毛坯余量大、毛坯余量分布不均匀等问题,部分零件切除率高达60%以上。
4.新型机械零件在技术加工方面的要求
基于刚才提到的零件毛坯生产特点以及存在的问题,为了使零件达到设计精度和表面和极高的表面质量要求,在加工过程中就必须适当的延长加工周期,以满足对于零件的加工精度要求。此外,由于这些零件的材料特殊,经过铣削加工后表面残余应力较大,并且存在严重的加工形变。这对于数控机床的加工精度和使用寿命都有着严重的不良影响。
就目前的数控技术而言,零件生产加工过程还存在一些问题。生产过程中数控关键设备占用量较大,这也间接导致了生产周期被延长,和加工成本的大幅度提高。
二、数控加工技术在难以加工零件方面的装备技术要求
作为工业生产技术中的旗舰技术,数控加工技术在现代的工业生产中举足轻重。然而,面对越来越高的零件加工要求,数控技术的更新和在设备技术方面的改进也变得尤为重要。在有特殊技术要求的零件加工过程中,对于数控设备的稳定性、可靠性、精确性和刚性要求标准也需要更加精确的要求。所以,只有对现有的数控设备技术参数进行优化设置,才能满足对于零件生产的技术要求。在目前的生产中,如果要满足生产要求,数控设备必备的技术主要表现為高刚度技术要求、新型智能化技术要求、自适应技术、多轴联动技术、大扭矩电主轴技术等。
1.高刚度技术及热稳定性技术要求
在数控加工设备中,主轴系统、进给系统和机床结构在刚度和人稳定性方面都应具有高标准的保证。
刚度要求可以分为静态刚度和动态刚度。其中,静态刚度主要针对的是机床本身,对于因本身的零部件的重力和加工过程中产生切削力导致的机床变形,确保加工过程中的零件与刀具的静态位移,保证加工效率与质量;动态刚度针对的则是在切削过程中,因集体动态因素所产生的自激振动和强迫振动,避免出现加工过程中因为不良位移造成的加工失误和损失。
热稳定性技术要求,针对的是在加工过程中产生的切削热和环境温度变化产生不良热变形。
2.新型智能化技术要求
随着智能化和自动化技术在工业中的广泛运用,数控技术的自动化智能化程度也不断提高。通过计算机,引入智能化控制系统,将数控设备进行有效的连接与整合,非提高了操作与管理效率。同时,运用信息技术,高效的对设备工作信息进行收集有整理,由技术人员提出优化方案,及时的对设备进行调整,提高生产效率。
3.多轴联动技术
多轴联动,通常是指有四轴以上的机床运动。通过引入符合旋转轴,各轴之前采取两轴联动。通过使用这种方式,使结构复杂的零件生产变得简单。使用多轴联动技术,将普通数控加工升级为复合数控加工。通过复合数控技术的使用,产品的生产效率会有有效的提高,生产时间得到了很大的缩短,为生产者降低了时间成本。目前,多轴联动技术主要被运用在发动机整体叶盘、机匣等重要零件的生产中。
三、先进数控技术在难加工零件的制造中的应用
为了满足难加工零件的生产要求,数控加工技术在生产中不断进行完善与优化。其中,高速铣削技术、高速切削技术、插铣加工技术作等为数控技术在难加工零件生产领域中成为了先进技术的代表
1.高速铣削技术
目前,高速铣削技术主要被运用在钛合金和高温合金等材料的加工和处理。由于这些材料在加工过程中的抗力较大,所以,目前为止,高速切削技术在难加工材料领域的应用主要还是停留在理论方面,未能得到普及。
高速铣削技术主要包括了高速度切削、轴向深度铣削、小径向、进给量四个方面。
这种技术本身有他的优点和局限。首先,这种技术的工作效率很高,零件表面的质量也得到了很大的提高。但是,由于铣削速率较高,切削力会削弱,对刀具的磨损也会相应的增加,从而降低使用寿命。
但是,通过对刀具材料的改进和使用消除加工樱花方法等技术手段的运用,这些问题可以有效的得到解决。
2.高速切削技术
高速切削技术,也被称为数控编程技术。
数控编程技术可以分为粗加工数据编程、半精加工数据编程、精加工数据编程。数控编程技术的应用领域比较广泛,对于切削的速率和深度没有较高的限制。在生产过程中,只要操作人员对于刀具的路径和加工策略有足够的了解和认知,就完全可以达到预期的加工效果。
3.插铣加工技术
插铣加工技术主要被用于高速率金属切削加工中。尤其是在对难以加工的凹槽、曲面还有刀具悬伸长度较大的零件进行加工时,具有明显的技术优势。同时,在加工生产作过程中,因为降低了切削力,一定程度上减小了加工件的外部形变,在提高了加工精度的同时,也提高了工作效率,降低了时间成本投入。
参考文献:
[1]才革,张金霞,李嘉. 数控加工过程中的零件制造技术探究[J]. 科技传播,2012,10:95+91.
[2]曹文军,杜成立,高涛. 基于立卧转换数控技术的复杂接头类零件的高效加工工艺研究[J]. 制造技术与机床,2013,11:103-106.
关键词:数控; 模拟加工; 零件; 技术参数
一、新型机械零件的加工难点
随着我国汽车工业、航天工业、轮船制造工业以及其他机械生产工业的飞速发展,对于机械零件的设计和生产的技术参数要求越来越高。在对于零件的外形、材料、毛坯生产、技术加工等方面的要求也是越来越高。
1.新型机械零件的结构特点
新型机械零件与以往相比,在结构上就有很大的区别。首先,在零件的尺寸参数方面:零件要求零件壁厚更薄;因为整体结构设计的使用,零件的外廓尺寸有了相应的增大。这些特点在发动机机匣、压缩机风扇等发动机关键零件制造中就有明显的体现。
2.新型机械零件的材料特点
在零件的生产中为了适应高强度的运转,诸如钛合金、高温合金等那一加工的材料都被应用到零件生产中,并且越来越收到重视。但是随之而来的加工难度增大问题正亟待我们解决。这些材料普遍具有变形抗力大、屈服极限高等特点,这便为我们的生产和加工带来了诸多问题。
3.新型机械零件的毛坯生产特点
在新型机械零件中,很多关键部件的毛坯生产采用的是整体模锻件,零件外表面形状较复杂,形状特征较多。由于目前锻造技术的缺陷,在锻造过程中存在毛坯余量大、毛坯余量分布不均匀等问题,部分零件切除率高达60%以上。
4.新型机械零件在技术加工方面的要求
基于刚才提到的零件毛坯生产特点以及存在的问题,为了使零件达到设计精度和表面和极高的表面质量要求,在加工过程中就必须适当的延长加工周期,以满足对于零件的加工精度要求。此外,由于这些零件的材料特殊,经过铣削加工后表面残余应力较大,并且存在严重的加工形变。这对于数控机床的加工精度和使用寿命都有着严重的不良影响。
就目前的数控技术而言,零件生产加工过程还存在一些问题。生产过程中数控关键设备占用量较大,这也间接导致了生产周期被延长,和加工成本的大幅度提高。
二、数控加工技术在难以加工零件方面的装备技术要求
作为工业生产技术中的旗舰技术,数控加工技术在现代的工业生产中举足轻重。然而,面对越来越高的零件加工要求,数控技术的更新和在设备技术方面的改进也变得尤为重要。在有特殊技术要求的零件加工过程中,对于数控设备的稳定性、可靠性、精确性和刚性要求标准也需要更加精确的要求。所以,只有对现有的数控设备技术参数进行优化设置,才能满足对于零件生产的技术要求。在目前的生产中,如果要满足生产要求,数控设备必备的技术主要表现為高刚度技术要求、新型智能化技术要求、自适应技术、多轴联动技术、大扭矩电主轴技术等。
1.高刚度技术及热稳定性技术要求
在数控加工设备中,主轴系统、进给系统和机床结构在刚度和人稳定性方面都应具有高标准的保证。
刚度要求可以分为静态刚度和动态刚度。其中,静态刚度主要针对的是机床本身,对于因本身的零部件的重力和加工过程中产生切削力导致的机床变形,确保加工过程中的零件与刀具的静态位移,保证加工效率与质量;动态刚度针对的则是在切削过程中,因集体动态因素所产生的自激振动和强迫振动,避免出现加工过程中因为不良位移造成的加工失误和损失。
热稳定性技术要求,针对的是在加工过程中产生的切削热和环境温度变化产生不良热变形。
2.新型智能化技术要求
随着智能化和自动化技术在工业中的广泛运用,数控技术的自动化智能化程度也不断提高。通过计算机,引入智能化控制系统,将数控设备进行有效的连接与整合,非提高了操作与管理效率。同时,运用信息技术,高效的对设备工作信息进行收集有整理,由技术人员提出优化方案,及时的对设备进行调整,提高生产效率。
3.多轴联动技术
多轴联动,通常是指有四轴以上的机床运动。通过引入符合旋转轴,各轴之前采取两轴联动。通过使用这种方式,使结构复杂的零件生产变得简单。使用多轴联动技术,将普通数控加工升级为复合数控加工。通过复合数控技术的使用,产品的生产效率会有有效的提高,生产时间得到了很大的缩短,为生产者降低了时间成本。目前,多轴联动技术主要被运用在发动机整体叶盘、机匣等重要零件的生产中。
三、先进数控技术在难加工零件的制造中的应用
为了满足难加工零件的生产要求,数控加工技术在生产中不断进行完善与优化。其中,高速铣削技术、高速切削技术、插铣加工技术作等为数控技术在难加工零件生产领域中成为了先进技术的代表
1.高速铣削技术
目前,高速铣削技术主要被运用在钛合金和高温合金等材料的加工和处理。由于这些材料在加工过程中的抗力较大,所以,目前为止,高速切削技术在难加工材料领域的应用主要还是停留在理论方面,未能得到普及。
高速铣削技术主要包括了高速度切削、轴向深度铣削、小径向、进给量四个方面。
这种技术本身有他的优点和局限。首先,这种技术的工作效率很高,零件表面的质量也得到了很大的提高。但是,由于铣削速率较高,切削力会削弱,对刀具的磨损也会相应的增加,从而降低使用寿命。
但是,通过对刀具材料的改进和使用消除加工樱花方法等技术手段的运用,这些问题可以有效的得到解决。
2.高速切削技术
高速切削技术,也被称为数控编程技术。
数控编程技术可以分为粗加工数据编程、半精加工数据编程、精加工数据编程。数控编程技术的应用领域比较广泛,对于切削的速率和深度没有较高的限制。在生产过程中,只要操作人员对于刀具的路径和加工策略有足够的了解和认知,就完全可以达到预期的加工效果。
3.插铣加工技术
插铣加工技术主要被用于高速率金属切削加工中。尤其是在对难以加工的凹槽、曲面还有刀具悬伸长度较大的零件进行加工时,具有明显的技术优势。同时,在加工生产作过程中,因为降低了切削力,一定程度上减小了加工件的外部形变,在提高了加工精度的同时,也提高了工作效率,降低了时间成本投入。
参考文献:
[1]才革,张金霞,李嘉. 数控加工过程中的零件制造技术探究[J]. 科技传播,2012,10:95+91.
[2]曹文军,杜成立,高涛. 基于立卧转换数控技术的复杂接头类零件的高效加工工艺研究[J]. 制造技术与机床,2013,11:103-106.