数控加工毕业设计论文

时间：2023-04-01 09:31:26 数控毕业论文我要投稿

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数控加工毕业设计论文

　　【1】数控加工过程中的质量控制与管理

数控加工毕业设计论文

　　随着科学技术的变化与发展，数控技术也取得了较大的提升。

　　通过数控加工技术，能够使得一些较为复杂的机械加工问题得到有效的解决，能够促使产品的精细化程度得到提升，促使企业的生产效率得到不断提升，并推动了产品的更新换代。

　　本文主要围绕数控加工过程中的质量控制与管理进行简要的探讨。

　　1 研究数控加工的重要意义

　　在数控加工过程中，其操作方法的正规与否以及操作顺序的合理与否会对制造出来的产品质量有着重要的影响，这也就决定了我国数控加工产品的市场竞争激烈化。

　　此外，在数控加工过程中，其加工的科学性与合理性会使制造误差有所削减，这对于提升我国数控制造的产品质量有着重要的作用。

　　现如今，在机械制造业中，数控在其中占据着极其重要的地位，在我国制造业的发展中起到了重要的推动作用。

　　然而，在数控生产中，很难消除加工过程中所存在的失误，这样就制约了我国数控技术的进一步提升。

　　故此，提升我国的数控加工过程，能够促使机械制造产品的质量得到有效的提升。

　　2 存在的主要问题

　　2.1 零件的质量未能得到有效的保障

　　在工艺加工过程之中，其加工的流程主要是通过普通的设备来进行加工，其加工的程序也非常分散。

　　在零件周转过程中，要经历众多的环节，多次进行重复性的定位会对零部件造成一定的损伤，会导致零部件发生变形，这样就很难保证形位公差，致使零件的质量难以得到有效的保障。

　　此外，还存在着以下几方面的问题，①除锈打磨面积不到位，②焊机焊头尺寸超标，③铣床加工不精细，④正火加热参数不准确。

　　这些都使零件的质量得不到保障。

　　2.2 工作人员的专业素质较低

　　首先，由于工作人员的专业素质较低，所以在生产过程中，经常会出现一些工作人员不重视加工过程的这一现象，很难及时的发现加工中所存在的错误，这样就导致浪费了大量的生产时间，导致生产成本的大量增加[1]。

　　其次，因为一些操作人员并不是非常了解数控加工的过程，当数控加工出现错误时，他们很难进行修正，这样就导致一些产品没有达到标准，造成了资源的浪费。

　　再次，由于一些员工态度不端正，也影响了数控加工产品的质量，而且这种影响是长期的，会对企业的经营生产有着持续性的影响。

　　最后，企业员工综合素质的缺失，也导致他们不能够在质量控制过程中重视自己的职责，不能够对产品的质量进行严格的把关，这就导致出现了生产操作不敬业的现象。

　　2.3 受传统工艺方案的影响

　　许多数控加工公司在生产过程中依旧受到传统工艺方案的影响，其编制较为粗放，没有对一些新型的刀具进行考虑。

　　在其工艺加工流程中，也没有对加工切削的参数进行验证。

　　操作人员只能够根据自己的经验来进行加工。

　　此外，随着除锈机的改造，手动砂轮更换成数控铣床，但是操作工却没有及时去更新自己的專业知识，这样就导致他们所掌握的技术不够熟练。

　　这样一来，就导致加工的质量会受到操作人员技术水平的影响，而且其零件的加工效率较低，导致产品的质量受到了较大的影响。

　　2.4 数控加工技术有待改进

　　数控技术在我国的起步较晚，所以导致其加工过程没有得到有效的优化，这样一来就导致我国的数控加工技术得不到提升，致使数控加工技术仍旧停留在一个较为传统的数控方法技术上。

　　对于那些精度要求较低的零部件，那么传统的数控控制技术还能够勉强应对，但是如果对精度要求较高，那么传统的生产方式就难以应对，难以满足质量控制的而要求。

　　此外，在我国的数控加工技术发展过程中，没有专业人士对生产过程中的质量进行改进，这样就导致数控生产控制技术得不到有效提升，难以满足社会的发展需求[2]。

　　2.5 缺乏一个完善的管理体系

　　在生产制造过程中，一个完全的管理体系在其中起到监督的作用，特别是对于那些大批量的数控加工，更是需要对产品的质量进行监督。

　　然而，在数控加工过程中，我国各企业很少有专门制定相应的质量管理体系，如此一来，就导致数控生产还没有形成一个统一的标准。

　　与此同时，由于管理体系的不健全，导致在加工过程中一旦出现问题，很难及时地进行反馈，进而使我国的数控技术质量控制面临着较多的问题。

　　3 主要管理策略

　　3.1 对加工工艺方案进行不断的优化

　　在数控加工工艺方案设计中，以下几方面是其中的重要内容，①对零件数控加工的内容进行确定、②对数控加工工艺的路线进行确定，③对数控加工程序进行确定等等。

　　与普通的加工方法相比，数控加工与其有着众多的相同之处，然而，与普通机床加工相比，数控机床就具有更多的优点，其自动化的程度较高，而且这两者的控制方式也存在着一定的差异性，相对而言，数控机床设备的成本要更高[3]。

　　在数控工艺方面，其工艺设计要更为精细，而且适应性也更强。

　　数控加工要在程序编制以前完成，若未能对工艺方案进行全面的考虑，那么在加工过程中，就非常容易出现加工错误。

　　如果没有对工艺设计方案进行优化，那么其工作量也会有所增加。

　　故此，数控加工工艺方案的质量好坏，会对产品的质量有着重要的影响。

　　所以，就需要不断地对数控加工工艺进行优化，要与时俱进，积极学习先进的知识，以便能够促进数控加工技术的不断提升。

　　3.2 对数控程序进行有效的编制

　　在工作过程中，数控编程会输出相应的结果，这一结果就是数控程序的指令代码，可以反映数控加工工艺方案，其准确性表现为以下几点：

　　(1)在处理零件数学模型时，一定要保证准确无误，要对编程坐标系进行正确的定义，要对刀点以及数控机床的属性进行正确的设置。

　　(2)对于零件数控加工中的各个工序，一定要进行正确的选择，包括以下几种：①对几何形状的刀具进行正确的选择、②对合理安排工序顺序、③对刀削的用量进行确定、④对走刀的路线进行选择。

　　在选择切削参数时，要对以下几方面因素进行重点考虑，第一，对零件材料的加工特征进行考虑、第二，要对刀具切削的特征进行考虑、第三，要对零件加工的余量进行考虑。

　　(3)在刀具运行过程中，数控机床工作台与被加工的一些零件之间不能够存在以下几种问题[4]，第一，过切问题、第二，欠切问题、第三，碰撞问题、第四，相互干涉问题。

　　在数控程序编制过程中，要对数控加工的特点进行考虑，要选择正确的加工内容，促使数控机床得到有效的发挥，最终提高数控设备的运行效率。

　　3.3 选择合适的质量控制方法

　　在数控加工过程的质量控制中，主要是将工序的质量波动控制在一个合理的界限内，其主要内容有以下几点：①对质量体系文件进行考虑，对工序加工流程进行考虑，并对其进行相应的质量策划方针。

　　②调查工序的能力，对工序的因素进行全面的分析，寻找起主导作用的工序，并且对数控的加工质量进行有效的控制。

　　在质量控制过程中，要对数控加工工序的动态过程进行详细的掌握，并且对质量指标数据进行分析有整理，以便能够得出有价值的工序质量状况。

　　对工序质量波动的主导因素进行干预，以便能够实现对数控过程质量的控制。

　　在数控加工过程质量控制方法中，以下几种方法是其中的主要方法，①调查表、②分层法、③直方图、④ 控制图等。

　　在实际过程中，要对数控加工工序的质量信息进行分析，对工作人员的实际能力进行考虑，以便能够灵活的选择质量控制方法，继而达到数控加工过程质量控制的这一效果。

　　3.4 建立一支专业能力较强的数控技术队伍

　　在数控加工过程中，每一个环节都需要数控操作人员以及检验人员。

　　所以这些工作人员的专业水平的高低就显得非常重要了，会对数控加工过程的质量有着直接的影响。

　　现如今，公司数控程序编制通常由工艺技术人员负责，而数控刀具准备工作则是由数控机床准备工人所负责。

　　而工艺技术人员主要对以下几方面的问题进行管理[5]，①产品零件新产品、②协调处理现场生产中的技术问题;所以工艺技术人员的工作量非常的繁重，很少有时间去研究数控编程的优化问题，与此同时，因为受个人技术水平的影响，导致其数控加工技术水平的提升受到了极大的限制。

　　故此，相关单位就需要充分认识到工作人员的综合素质对数控加工质量的重要性，要定期对工作人员进行培训，使他们能够适应先进数字化生产模式的发展，要打造一支高素质的数控技术队伍，使数控工艺的质量得到进一步的提升。

　　此外，还需要对他们进行思想政治教育，使他們能够思想道德素质能够有所提升，这有助于他们能够将自身全部热情都投入到今后的工作之中，对于他们端正自己的思想态度，在工作过程中本着认真负责的态度去进行数控加工生产有着重要的作用，使他们能够在出现错误时及时的改正自己的错误。

　　如此一来，就能够保证产品的质量，也能够促使公司的生产成本进一步降低，从而进一步提升我国的数控加工技术。

　　3.5 建立完善的检查机制

　　在数控加工过程中，要想对产品的质量进行有效的控制与管理，那么就需要建立一个完善的检查机制，这样就能够更好对数控加工进行适当的优化，进而达到提升产品质量的这一目的[6]。

　　因为在数控加工过程中，受人为因素的影响较大，经常会出现一些因为工作人员操作失误的现象，这样就导致我国的数控技术水平得不到有效的提升，难以达到世界先进水平。

　　故此，就需要企业相关部门要建立科学合理的检查机制，要减少人为失误操作的可能性。

　　除此之外，一个完善的价值体制能够起到一定的约束作用，可以让工作人员在数控加工过程中，能够端正自己的工作态度，正确对待生产过程，这样就能够促使数控加工产品的质量得到极大的保障[7]。

　　此外，建立完善的检查机制，也是将对外界约束与内部控制进行有机的结合，这样也能够更好地达到控制产品质量的目的。

　　因此，就需要企业成立专门的监管部门，要对操作人员的数控加工过程进行严格的监督，一旦发现操作人员出现不规范操作，或者是发现操作人员出现操作失误，那么就要进行提醒，并勒令其进行修整，以便将公司的损失降到最低。

　　3.6 建立完善的奖惩机制

　　在数控加工过程中，通过建立完善的奖励机制可以在一定程度上激发工作人员的工作积极性，能够促使数控加工产品质量的达到有效的提升。

　　奖励机制主要是充分利用外界的奖励制度，来促使工作人员在工作过程中能够端正态度，认真对待生产过程。

　　通过建立奖励机制一方面能够调动工作人员的工作积极性，另一方面也有助于在公司内部营造一个良好的竞争氛围，从而促使数控加工产品的质量得到有效的提升[8]。

　　其实我国大多数企业都制定了一定的奖励机制，针对表现出色的员工给予适当的奖励，以达到激发他们的工作热情，当然，许多企业也会制定一定的惩罚措施，对于一些表现不好的员工会给予相应的惩罚，通过这种奖惩分明的方式，来促使大多数员工能够更好地投入到工作当中。

　　4 结束语作者：刘永刚

　　综上，在我国现代机械制造业中，数控加工技术是其中的一项重要技术，对我国机械制造业的发展起到了推动促进作用。

　　故此，就需要重视数控加工过程质量控制。

　　那么就需要对加工工艺方案进行不断的优化，要与时俱进，不断提升施工工艺技术;要对数控程序进行有效的编制;要选择合适的质量控制方法;要建立一支专业能力较强的数控技术队伍;建立完善的检查机制;建立完善的奖励机制，如此，就能够促使数控工艺的质量得到有效的提升，才能够促使产品的精密化程度得到不断提升，才能够促使我国机械制造业的进一步发展。

　　【2】试论数控高速加工技术综述

　　论文摘要:高速切削技术是机械制造业发展的必然趋势,其应用将大幅度地提高加工效率和加工质量。

　　高速切削技术不仅涉及到高速切削加工工艺及高速切削机理,而且包括高速切削所用的刀具、机床等诸多因素。

　　本文着重介绍了高速切削各相关技术的研究动态,并对高速切削技术的应用前景进行了展望。

　　一、高速加工的技术优势

　　高速加工在切削原理上是对传统切削认识的突破。

　　据资料介绍,在国外的高速加工试验中已经证实,当切削速度超过一定值(V=600m/min)后,切削速度再增高,切削温度反而降低,在切削过程中产生的热量进入切削并从工件处被带走。

　　试验条件下的测试证明了在大多数应用情况下,切削时工件温度的上升不会超过3℃。

　　相应地,在已给定的金属切除率下,当切削速度超过某一数值之后,实际切削力会近似保持不变。

　　经过理想的高速加工后,切屑变形及其收缩加工的实现与应用对航空制造业有着重要的意义。

　　高速加工自身必须是一个各相关要素相互协调的系统,是多项先进技术的综合应用,为此机床厂商应进行大力的开发研制,推出与高速加工相关的新技术设备。

　　二、数控高速加工的发展现状

　　实用的高速加工技术跟随引进的先进数控自动生产线、刀具(工具)、数控机床(设备),在机械制造业得到广泛应用,相应的管理模式、技术、理念随之融入企业。

　　在我国航天、航空、汽轮机、模具等行业,程度不同地应用了高速加工技术,其间的差距在于国家对该行业投入资金、引进政策等支持的多少,以及企业家们对高速加工系统技术认识的深浅。

　　相对于汽车制造业而言,这类机械制造行业基本上是属于工艺离散型制造业。

　　其高速加工技术主要表征在对高速数控机床与刀具技术的应用上。

　　目前国内已引进的加工中心、数控镗、铣床主轴转速一般≤8 000r/min(极少有12 000r/min),快进速度≤40m/min。

　　对铸铝、锻铝合金体、高强度铸铁和结构钢件,多采用超细硬质合金、涂层硬质合金刀具材料和标准结构的各类刀具加工。

　　超硬刀具材料及专用结构刀具应用还较少,加之机床主轴转速偏低,一般不能进入高速切削领域。

　　以铣削加工为例,这些行业加工铝合金工件:切削速度1 000m/min,进给速度15m/min,每齿进刀量0.35mm。

　　车削:切削速度700m/min。

　　铣削铸铁、结构钢(含不锈钢)工件:切削速度500m/min,进给速度10m/min,每齿进刀量0.3mm。

　　上述行业中,数控设备利用率仅为25%左右。

　　预计“十五”期间,上述行业将会在应用高速加工技术方面发生跳跃式的进步与发展。

　　三、数控高速加工机床的关键技术

　　高速机床是实现高速切削加工的前提和关键。

　　具有高精度的高转速主轴,具有控制精度高的高轴向进给速度和进给加速度的轴向进给系统,又是高速机床的关键所在。

　　分述如下:

　　1. 高速主轴

　　高速主轴是高速切削最关键零件之一。

　　目前主轴转速在10 000～20 000 r/ min的加工中心越来越普及,转速高达100 000 r/ min、200 000 r/ min、250 000 r/ min的实用高速主轴也正在研制开发中。

　　高速主轴转速极高,主轴零件在离心力作用下产生振动和变形,高速运转摩擦和大功率内装电机产生的热会引起高温和变形,所以必须严格控制。

　　为此对高速主轴提出如下性能要求:(1)高转速和高转速范围;(2)足够的刚性和较高的回转精度;(3)良好的热稳定性;(4)大功率;(5)先进的润滑和冷却系统;(6)可靠的主轴监测系统。

　　2. 快速进给系统

　　高速切削时,为了保持刀具每齿进给量基本不变,随着主轴转速的提高,进给速度也必须大幅度地提高。

　　目前高速切削进给速度已高达50m/min～120m/min,要实现并准确控制这样的进给速度对机床导轨、滚珠丝杠、伺服系统、工作台结构等提出了新的要求。

　　而且,由于机床上直线运动行程一般较短,高速加工机床必须实现较高的进给加减速才有意义。

　　为了适应进给运动高速化的要求,在高速加工机床上主要采用如下措施:(1)采用新型直线滚动导轨,直线滚动导轨中球轴承与钢导轨之间接触面积很小,其摩擦系数仅为槽式导轨的1/ 20左右,而且使用直线滚动导轨后,“爬行”现象可大大减少;(2)高速进给机构采用小螺距大尺寸高质量滚珠丝杠或粗螺距多头滚珠丝杠,其目的是在不降低精度的前提下获得较高的进给速度和进给加减速度;(3)高速进给伺服系统已发展为数字化、智能化和软件化,高速切削机床己开始采用全数字交流伺服电机和控制技术;(4)为了尽量减少工作台重量但又不损失刚度,高速进给机构通常采用碳纤维增强复合材料;(5)为提高进给速度,更先进、更高速的直线电机己经发展起来。

　　直线电机消除了机械传动系统的间隙、弹性变形等问题,减少了传动摩擦力,几乎没有反向间隙。

　　直线电机具有高加、减速特性,加速度可达2g,为传统驱动装置的10～20倍,进给速度为传统的4～5倍,采用直线电机驱动,具有单位面积推力大、易产生高速运动、机械结构不需要维护等明显优点。

　　3. 高速切削刀具技术

　　(1)刀具材料。

　　高速切削加工要求刀具材料与被加工材料的化学亲合力要小,并具有优异的机械性能和热稳定性,抗冲击、耐磨损。

　　目前在高速切削中常用的刀具材料有单涂层或多涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼(CBN)、聚晶金刚石等。

　　(2)高速切削刀具结构。

　　高转速引起的离心力在高速切削中会使抗弯强度和断裂韧性都较低的刀片发生断裂,除损伤工件外,对操作者和机床会带来危险。

　　因此,高速切削刀具除了满足静平衡外还必须满足动平衡要求。

　　动平衡一般对小直径刀具要求不严,对大直径刀具或盘类刀具要求严格。

　　外伸较长的刀具,必须进行动平衡。

　　另外需要对刀具、夹头、主轴等每个元件单独进行平衡,还要对刀具与夹头组合体进行平衡。