數控加工畢業設計論文

時間：2023-04-01 09:31:26 數控畢業論文我要投稿

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數控加工畢業設計論文

　　【1】數控加工過程中的質量控制與管理

數控加工畢業設計論文

　　隨著科學技術的變化與發展，數控技術也取得了較大的提升。

　　通過數控加工技術，能夠使得一些較為復雜的機械加工問題得到有效的解決，能夠促使產品的精細化程度得到提升，促使企業的生產效率得到不斷提升，并推動了產品的更新換代。

　　本文主要圍繞數控加工過程中的質量控制與管理進行簡要的探討。

　　1 研究數控加工的重要意義

　　在數控加工過程中，其操作方法的正規與否以及操作順序的合理與否會對制造出來的產品質量有著重要的影響，這也就決定了我國數控加工產品的市場競爭激烈化。

　　此外，在數控加工過程中，其加工的科學性與合理性會使制造誤差有所削減，這對于提升我國數控制造的產品質量有著重要的作用。

　　現如今，在機械制造業中，數控在其中占據著極其重要的地位，在我國制造業的發展中起到了重要的推動作用。

　　然而，在數控生產中，很難消除加工過程中所存在的失誤，這樣就制約了我國數控技術的進一步提升。

　　故此，提升我國的數控加工過程，能夠促使機械制造產品的質量得到有效的提升。

　　2 存在的主要問題

　　2.1 零件的質量未能得到有效的保障

　　在工藝加工過程之中，其加工的流程主要是通過普通的設備來進行加工，其加工的程序也非常分散。

　　在零件周轉過程中，要經歷眾多的環節，多次進行重復性的定位會對零部件造成一定的損傷，會導致零部件發生變形，這樣就很難保證形位公差，致使零件的質量難以得到有效的保障。

　　此外，還存在著以下幾方面的問題，①除銹打磨面積不到位，②焊機焊頭尺寸超標，③銑床加工不精細，④正火加熱參數不準確。

　　這些都使零件的質量得不到保障。

　　2.2 工作人員的專業素質較低

　　首先，由于工作人員的專業素質較低，所以在生產過程中，經常會出現一些工作人員不重視加工過程的這一現象，很難及時的發現加工中所存在的錯誤，這樣就導致浪費了大量的生產時間，導致生產成本的大量增加[1]。

　　其次，因為一些操作人員并不是非常了解數控加工的過程，當數控加工出現錯誤時，他們很難進行修正，這樣就導致一些產品沒有達到標準，造成了資源的浪費。

　　再次，由于一些員工態度不端正，也影響了數控加工產品的質量，而且這種影響是長期的，會對企業的經營生產有著持續性的影響。

　　最后，企業員工綜合素質的缺失，也導致他們不能夠在質量控制過程中重視自己的職責，不能夠對產品的質量進行嚴格的把關，這就導致出現了生產操作不敬業的現象。

　　2.3 受傳統工藝方案的影響

　　許多數控加工公司在生產過程中依舊受到傳統工藝方案的影響，其編制較為粗放，沒有對一些新型的刀具進行考慮。

　　在其工藝加工流程中，也沒有對加工切削的參數進行驗證。

　　操作人員只能夠根據自己的經驗來進行加工。

　　此外，隨著除銹機的改造，手動砂輪更換成數控銑床，但是操作工卻沒有及時去更新自己的專業知識，這樣就導致他們所掌握的技術不夠熟練。

　　這樣一來，就導致加工的質量會受到操作人員技術水平的影響，而且其零件的加工效率較低，導致產品的質量受到了較大的影響。

　　2.4 數控加工技術有待改進

　　數控技術在我國的起步較晚，所以導致其加工過程沒有得到有效的優化，這樣一來就導致我國的數控加工技術得不到提升，致使數控加工技術仍舊停留在一個較為傳統的數控方法技術上。

　　對于那些精度要求較低的零部件，那么傳統的數控控制技術還能夠勉強應對，但是如果對精度要求較高，那么傳統的生產方式就難以應對，難以滿足質量控制的而要求。

　　此外，在我國的數控加工技術發展過程中，沒有專業人士對生產過程中的質量進行改進，這樣就導致數控生產控制技術得不到有效提升，難以滿足社會的發展需求[2]。

　　2.5 缺乏一個完善的管理體系

　　在生產制造過程中，一個完全的管理體系在其中起到監督的作用，特別是對于那些大批量的數控加工，更是需要對產品的質量進行監督。

　　然而，在數控加工過程中，我國各企業很少有專門制定相應的質量管理體系，如此一來，就導致數控生產還沒有形成一個統一的標準。

　　與此同時，由于管理體系的不健全，導致在加工過程中一旦出現問題，很難及時地進行反饋，進而使我國的數控技術質量控制面臨著較多的問題。

　　3 主要管理策略

　　3.1 對加工工藝方案進行不斷的優化

　　在數控加工工藝方案設計中，以下幾方面是其中的重要內容，①對零件數控加工的內容進行確定、②對數控加工工藝的路線進行確定，③對數控加工程序進行確定等等。

　　與普通的加工方法相比，數控加工與其有著眾多的相同之處，然而，與普通機床加工相比，數控機床就具有更多的優點，其自動化的程度較高，而且這兩者的控制方式也存在著一定的差異性，相對而言，數控機床設備的成本要更高[3]。

　　在數控工藝方面，其工藝設計要更為精細，而且適應性也更強。

　　數控加工要在程序編制以前完成，若未能對工藝方案進行全面的考慮，那么在加工過程中，就非常容易出現加工錯誤。

　　如果沒有對工藝設計方案進行優化，那么其工作量也會有所增加。

　　故此，數控加工工藝方案的質量好壞，會對產品的質量有著重要的影響。

　　所以，就需要不斷地對數控加工工藝進行優化，要與時俱進，積極學習先進的知識，以便能夠促進數控加工技術的不斷提升。

　　3.2 對數控程序進行有效的編制

　　在工作過程中，數控編程會輸出相應的結果，這一結果就是數控程序的指令代碼，可以反映數控加工工藝方案，其準確性表現為以下幾點：

　　(1)在處理零件數學模型時，一定要保證準確無誤，要對編程坐標系進行正確的定義，要對刀點以及數控機床的屬性進行正確的設置。

　　(2)對于零件數控加工中的各個工序，一定要進行正確的選擇，包括以下幾種：①對幾何形狀的刀具進行正確的選擇、②對合理安排工序順序、③對刀削的用量進行確定、④對走刀的路線進行選擇。

　　在選擇切削參數時，要對以下幾方面因素進行重點考慮，第一，對零件材料的加工特征進行考慮、第二，要對刀具切削的特征進行考慮、第三，要對零件加工的余量進行考慮。

　　(3)在刀具運行過程中，數控機床工作臺與被加工的一些零件之間不能夠存在以下幾種問題[4]，第一，過切問題、第二，欠切問題、第三，碰撞問題、第四，相互干涉問題。

　　在數控程序編制過程中，要對數控加工的特點進行考慮，要選擇正確的加工內容，促使數控機床得到有效的發揮，最終提高數控設備的運行效率。

　　3.3 選擇合適的質量控制方法

　　在數控加工過程的質量控制中，主要是將工序的質量波動控制在一個合理的界限內，其主要內容有以下幾點：①對質量體系文件進行考慮，對工序加工流程進行考慮，并對其進行相應的質量策劃方針。

　�、谡{查工序的能力，對工序的因素進行全面的分析，尋找起主導作用的工序，并且對數控的加工質量進行有效的控制。

　　在質量控制過程中，要對數控加工工序的動態過程進行詳細的掌握，并且對質量指標數據進行分析有整理，以便能夠得出有價值的工序質量狀況。

　　對工序質量波動的主導因素進行干預，以便能夠實現對數控過程質量的控制。

　　在數控加工過程質量控制方法中，以下幾種方法是其中的主要方法，①調查表、②分層法、③直方圖、④ 控制圖等。

　　在實際過程中，要對數控加工工序的質量信息進行分析，對工作人員的實際能力進行考慮，以便能夠靈活的選擇質量控制方法，繼而達到數控加工過程質量控制的這一效果。

　　3.4 建立一支專業能力較強的數控技術隊伍

　　在數控加工過程中，每一個環節都需要數控操作人員以及檢驗人員。

　　所以這些工作人員的專業水平的高低就顯得非常重要了，會對數控加工過程的質量有著直接的影響。

　　現如今，公司數控程序編制通常由工藝技術人員負責，而數控刀具準備工作則是由數控機床準備工人所負責。

　　而工藝技術人員主要對以下幾方面的問題進行管理[5]，①產品零件新產品、②協調處理現場生產中的技術問題;所以工藝技術人員的工作量非常的繁重，很少有時間去研究數控編程的優化問題，與此同時，因為受個人技術水平的影響，導致其數控加工技術水平的提升受到了極大的限制。

　　故此，相關單位就需要充分認識到工作人員的綜合素質對數控加工質量的重要性，要定期對工作人員進行培訓，使他們能夠適應先進數字化生產模式的發展，要打造一支高素質的數控技術隊伍，使數控工藝的質量得到進一步的提升。

　　此外，還需要對他們進行思想政治教育，使他們能夠思想道德素質能夠有所提升，這有助于他們能夠將自身全部熱情都投入到今后的工作之中，對于他們端正自己的思想態度，在工作過程中本著認真負責的態度去進行數控加工生產有著重要的作用，使他們能夠在出現錯誤時及時的改正自己的錯誤。

　　如此一來，就能夠保證產品的質量，也能夠促使公司的生產成本進一步降低，從而進一步提升我國的數控加工技術。

　　3.5 建立完善的檢查機制

　　在數控加工過程中，要想對產品的質量進行有效的控制與管理，那么就需要建立一個完善的檢查機制，這樣就能夠更好對數控加工進行適當的優化，進而達到提升產品質量的這一目的[6]。

　　因為在數控加工過程中，受人為因素的影響較大，經常會出現一些因為工作人員操作失誤的現象，這樣就導致我國的數控技術水平得不到有效的提升，難以達到世界先進水平。

　　故此，就需要企業相關部門要建立科學合理的檢查機制，要減少人為失誤操作的可能性。

　　除此之外，一個完善的價值體制能夠起到一定的約束作用，可以讓工作人員在數控加工過程中，能夠端正自己的工作態度，正確對待生產過程，這樣就能夠促使數控加工產品的質量得到極大的保障[7]。

　　此外，建立完善的檢查機制，也是將對外界約束與內部控制進行有機的結合，這樣也能夠更好地達到控制產品質量的目的。

　　因此，就需要企業成立專門的監管部門，要對操作人員的數控加工過程進行嚴格的監督，一旦發現操作人員出現不規范操作，或者是發現操作人員出現操作失誤，那么就要進行提醒，并勒令其進行修整，以便將公司的損失降到最低。

　　3.6 建立完善的獎懲機制

　　在數控加工過程中，通過建立完善的獎勵機制可以在一定程度上激發工作人員的工作積極性，能夠促使數控加工產品質量的達到有效的提升。

　　獎勵機制主要是充分利用外界的獎勵制度，來促使工作人員在工作過程中能夠端正態度，認真對待生產過程。

　　通過建立獎勵機制一方面能夠調動工作人員的工作積極性，另一方面也有助于在公司內部營造一個良好的競爭氛圍，從而促使數控加工產品的質量得到有效的提升[8]。

　　其實我國大多數企業都制定了一定的獎勵機制，針對表現出色的員工給予適當的獎勵，以達到激發他們的工作熱情，當然，許多企業也會制定一定的懲罰措施，對于一些表現不好的員工會給予相應的懲罰，通過這種獎懲分明的方式，來促使大多數員工能夠更好地投入到工作當中。

　　4 結束語作者：劉永剛

　　綜上，在我國現代機械制造業中，數控加工技術是其中的一項重要技術，對我國機械制造業的發展起到了推動促進作用。

　　故此，就需要重視數控加工過程質量控制。

　　那么就需要對加工工藝方案進行不斷的優化，要與時俱進，不斷提升施工工藝技術;要對數控程序進行有效的編制;要選擇合適的質量控制方法;要建立一支專業能力較強的數控技術隊伍;建立完善的檢查機制;建立完善的獎勵機制，如此，就能夠促使數控工藝的質量得到有效的提升，才能夠促使產品的精密化程度得到不斷提升，才能夠促使我國機械制造業的進一步發展。

　　【2】試論數控高速加工技術綜述

　　論文摘要:高速切削技術是機械制造業發展的必然趨勢,其應用將大幅度地提高加工效率和加工質量。

　　高速切削技術不僅涉及到高速切削加工工藝及高速切削機理,而且包括高速切削所用的刀具、機床等諸多因素。

　　本文著重介紹了高速切削各相關技術的研究動態,并對高速切削技術的應用前景進行了展望。

　　一、高速加工的技術優勢

　　高速加工在切削原理上是對傳統切削認識的突破。

　　據資料介紹,在國外的高速加工試驗中已經證實,當切削速度超過一定值(V=600m/min)后,切削速度再增高,切削溫度反而降低,在切削過程中產生的熱量進入切削并從工件處被帶走。

　　試驗條件下的測試證明了在大多數應用情況下,切削時工件溫度的上升不會超過3℃。

　　相應地,在已給定的金屬切除率下,當切削速度超過某一數值之后,實際切削力會近似保持不變。

　　經過理想的高速加工后,切屑變形及其收縮加工的實現與應用對航空制造業有著重要的意義。

　　高速加工自身必須是一個各相關要素相互協調的系統,是多項先進技術的綜合應用,為此機床廠商應進行大力的開發研制,推出與高速加工相關的新技術設備。

　　二、數控高速加工的發展現狀

　　實用的高速加工技術跟隨引進的先進數控自動生產線、刀具(工具)、數控機床(設備),在機械制造業得到廣泛應用,相應的管理模式、技術、理念隨之融入企業。

　　在我國航天、航空、汽輪機、模具等行業,程度不同地應用了高速加工技術,其間的差距在于國家對該行業投入資金、引進政策等支持的多少,以及企業家們對高速加工系統技術認識的深淺。

　　相對于汽車制造業而言,這類機械制造行業基本上是屬于工藝離散型制造業。

　　其高速加工技術主要表征在對高速數控機床與刀具技術的應用上。

　　目前國內已引進的加工中心、數控鏜、銑床主軸轉速一般≤8 000r/min(極少有12 000r/min),快進速度≤40m/min。

　　對鑄鋁、鍛鋁合金體、高強度鑄鐵和結構鋼件,多采用超細硬質合金、涂層硬質合金刀具材料和標準結構的各類刀具加工。

　　超硬刀具材料及專用結構刀具應用還較少,加之機床主軸轉速偏低,一般不能進入高速切削領域。

　　以銑削加工為例,這些行業加工鋁合金工件:切削速度1 000m/min,進給速度15m/min,每齒進刀量0.35mm。

　　車削:切削速度700m/min。

　　銑削鑄鐵、結構鋼(含不銹鋼)工件:切削速度500m/min,進給速度10m/min,每齒進刀量0.3mm。

　　上述行業中,數控設備利用率僅為25%左右。

　　預計“十五”期間,上述行業將會在應用高速加工技術方面發生跳躍式的進步與發展。

　　三、數控高速加工機床的關鍵技術

　　高速機床是實現高速切削加工的前提和關鍵。

　　具有高精度的高轉速主軸,具有控制精度高的高軸向進給速度和進給加速度的軸向進給系統,又是高速機床的關鍵所在。

　　分述如下:

　　1. 高速主軸

　　高速主軸是高速切削最關鍵零件之一。

　　目前主軸轉速在10 000～20 000 r/ min的加工中心越來越普及,轉速高達100 000 r/ min、200 000 r/ min、250 000 r/ min的實用高速主軸也正在研制開發中。

　　高速主軸轉速極高,主軸零件在離心力作用下產生振動和變形,高速運轉摩擦和大功率內裝電機產生的熱會引起高溫和變形,所以必須嚴格控制。

　　為此對高速主軸提出如下性能要求:(1)高轉速和高轉速范圍;(2)足夠的剛性和較高的回轉精度;(3)良好的熱穩定性;(4)大功率;(5)先進的潤滑和冷卻系統;(6)可靠的主軸監測系統。

　　2. 快速進給系統

　　高速切削時,為了保持刀具每齒進給量基本不變,隨著主軸轉速的提高,進給速度也必須大幅度地提高。

　　目前高速切削進給速度已高達50m/min～120m/min,要實現并準確控制這樣的進給速度對機床導軌、滾珠絲杠、伺服系統、工作臺結構等提出了新的要求。

　　而且,由于機床上直線運動行程一般較短,高速加工機床必須實現較高的進給加減速才有意義。

　　為了適應進給運動高速化的要求,在高速加工機床上主要采用如下措施:(1)采用新型直線滾動導軌,直線滾動導軌中球軸承與鋼導軌之間接觸面積很小,其摩擦系數僅為槽式導軌的1/ 20左右,而且使用直線滾動導軌后,“爬行”現象可大大減少;(2)高速進給機構采用小螺距大尺寸高質量滾珠絲杠或粗螺距多頭滾珠絲杠,其目的是在不降低精度的前提下獲得較高的進給速度和進給加減速度;(3)高速進給伺服系統已發展為數字化、智能化和軟件化,高速切削機床己開始采用全數字交流伺服電機和控制技術;(4)為了盡量減少工作臺重量但又不損失剛度,高速進給機構通常采用碳纖維增強復合材料;(5)為提高進給速度,更先進、更高速的直線電機己經發展起來。

　　直線電機消除了機械傳動系統的間隙、彈性變形等問題,減少了傳動摩擦力,幾乎沒有反向間隙。

　　直線電機具有高加、減速特性,加速度可達2g,為傳統驅動裝置的10～20倍,進給速度為傳統的4～5倍,采用直線電機驅動,具有單位面積推力大、易產生高速運動、機械結構不需要維護等明顯優點。

　　3. 高速切削刀具技術

　　(1)刀具材料。

　　高速切削加工要求刀具材料與被加工材料的化學親合力要小,并具有優異的機械性能和熱穩定性,抗沖擊、耐磨損。

　　目前在高速切削中常用的刀具材料有單涂層或多涂層硬質合金、陶瓷、立方氮化硼(CBN)、聚晶金剛石等。

　　(2)高速切削刀具結構。

　　高轉速引起的離心力在高速切削中會使抗彎強度和斷裂韌性都較低的刀片發生斷裂,除損傷工件外,對操作者和機床會帶來危險。

　　因此,高速切削刀具除了滿足靜平衡外還必須滿足動平衡要求。

　　動平衡一般對小直徑刀具要求不嚴,對大直徑刀具或盤類刀具要求嚴格。

　　外伸較長的刀具,必須進行動平衡。

　　另外需要對刀具、夾頭、主軸等每個元件單獨進行平衡,還要對刀具與夾頭組合體進行平衡。