数控机床的加工过程和5大特点

数控机床在加工过程中，因为数控机床本身的动态特性可能会产生颤振现象，严重影响加工质量，所以在建立优化模型的约束中需要将颤振因素考虑进去，颤振可以根据动力学模型对加工过程的模拟来判断。对于此台机床而言，当主轴转速和进给速度、切削超过3mm时，机床发生颤振。

随着现代制造业的发展，数控机床的使用已经越来越普遍。我国数控装备在性方面与差距明显。国产数控机床整机的性水平与数控机床相比处于劣势，是加工中心及车铣复合数控加工装备的性指标明显低于等国生产的数控机床。其次，与数控机床配套的功能部件，如数控刀架、刀库、直线导轨、滚珠丝杠，机械手、主轴，还有一些的定位、检测、警报装置等的性水平与相比差距。其大多依靠，拖了数控机床主机发展的后腿，成为数控机床产业发展的瓶颈。

国产数控机床在设计时根据设计手册选择零件的经济精度，当装配精度达不到要求时，利用试凑或者采用不恰当的拧紧等措施使基础件局部变形过大来几何精度，造成大的装配应力。内应力往往根据经验，缺乏规范的工艺措施。如果设计时不能充足考虑装配时和使用时力、热等造成的基础件精度变化，就会导致精度设计不正确，进而可能造成装配时产生大的装配应力，使用时装配应力释放导致导轨滑块安装基准变化，加剧导轨滑块磨损。如果制造阶段内应力释放不，服役时，内应力释放也将导致导轨滑块的安装基准发生变化，造成导轨滑块的非正常磨损，精度保持性下降。

一、减小装配应力的措施

设计时如果没有考虑移动部件重力在全行程内造成的基础件精度变化，造成装配后的轴线几何精度达不到设计要求，现场采用不恰当的拧紧等措施使基础件局部变形过大来导轨的直线度、平行度等精度，就会产生大的装配应力。机床使用时，地脚螺栓中受力大的螺栓蠕变快，导轨安装基准变化；同时，导轨的基准变化将加剧导轨滑块的磨损，轴线几何精度丧失。

二、内应力工艺

机床基础件大部分为铸件，少量为焊接件，在铸造或焊接过程中会产生的内应力。为了使内应力充足释放，往往采用自然失效的方式处理基础件。自然失效周期长，不能达到生产时，采用热时效的方式。热时效耗能大，基础件大小受限于时效炉的尺寸。目前流行的是振动时效。床身的各阶振型，作为振动时效工艺参数选择的依据，但是没有定量给出铸造残余应力振动时效后应力变化的大小。低频振动时效时零件变形量大，甚至出现破坏，为了防止出现这种现象，提出了超过1kHz的高频振动工艺方案，在两块焊接的钢板上进行了试验验证，高频振动愈能均化焊接件的残余应力的结论。焊接件一般质量小，但是对于大型铸件，高频振动受激振能量限制，不太适当。某型号卧式加工中心床身结构，利用模态分析选择了振动时效的激振频率、支撑点、激振点和拾振点，根据工件质量选择了激振时间，根据大动应力和激振力的关系选择了激振力大小，并且与原有振动工艺应力的效果进行了对比。目前，对振动时效的定量研讨少，大部分工厂是按照经验对大型基础件进行振动时效处理。

因此，为了减小内应力释放变形造成的轴线基准变形以及基准变形造成的导轨滑块非正常磨损，需要规范基础件制造时的内应力工艺，定量控制内应力的大小。

数控机床对电源也没有什么要求，一般都允许波动士10%，龙岩双面镗，但是由于我国供电的具体情况，不仅电源波动幅度大(有时远远超过10%)，而且质量差，交流电源上往往叠加有一些高频杂波信号，用示波器可以清楚地观察到，有时还出现幅度很大的瞬间干扰信号，破坏数控系统的程序或参数，影响机床的正常运行。数控机床采取专线供电(从低压配电室分一路单供数控机床使用)或增设稳压装咒，都可以减小供电质的影响和减小电气千扰。

用机床及其自动化生产线的制造，与普通机床的制造性质不一样，也与大量生产各种空压机，电动机等性质不一样，机床制造业的有以下区别于他们的鲜明的五个特点：

一是技术难度大。由于它是集加工工艺、机床、夹具、辅具、刀具、检验测量、物流等于一体，实现交钥匙工程，从而涉及技术宽且复杂，又是一次性制造，要一次成功，所以技术难度大。

二是集成性。用户订购机床都是要求交钥匙工程，它集加工工艺(含工艺方法及工艺参数)，机床、夹具、工具(包含辅助)的设计与选择，检验测量(包括进入机床前的毛坯检验、加工中及成品的检验测量)物流的输送，切屑和冷却液的防护与处理等于一体。它不仅仅解决其中的某一问题，而是要解决好涉及较宽的技术可能遇到的各个问题。

三是机床生产的产品的产品是大批量的。由于单一的机床设备成本较不错，如果只用于生产产量不大的产品成本很高，故一般用于生产大批量生产的产品。

四是单一性。机床几乎都是单台性生产，要根据用户提出的要求，进行一次性，一次性制造，而且还要一次性成功。

五是经营风险率不错。机床(或自动线)根据用户订单“量体裁衣”制造的，不可能有试制探索过程，要一次成功，有相当大的技术风险。由于技术方案不当，造成局部或整体报废的情况屡见不鲜；由于一次性制造，在制造调试过程中难保不出现问题，解决这些总是需要时间，从而按期交货也有一工所浦的时间主要包括机动时间和抽助时间两部分。机床主轴的转速和进给盆的变化范围比普通机床大，因此机床各道工序都可选用有利的切荆用后。由于机床结构刚性好，因此允许进行大切机用皿的切削，这就提升了机床的切削效串，节省了机动时问。机床的移动部件空行程运动，工件装央时间短，刀具可自动替换，辅助时问比一般机床大为减少。