0.引言

　　數(shù)控加工由于其加工的高效性、準(zhǔn)確性及高可靠性在現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)中廣為應(yīng)用，對(duì)于現(xiàn)代機(jī)械制造發(fā)展起到了關(guān)鍵的作用。 數(shù)控機(jī)床技術(shù)在近些來有著迅速的發(fā)展， 這為數(shù)控加工提供了良好的硬件支持，保證數(shù)控加工的質(zhì)量。曲面屬于復(fù)雜的加工形狀，在特殊的部件中有著廣泛的應(yīng)用，例如螺旋槳葉、渦輪葉片、棱鏡表面等，這都需要通過數(shù)控加工進(jìn)行。 然而，在工作過程中發(fā)現(xiàn)數(shù)控加工曲面存在部分問題，這些問題與實(shí)際加工有著密切的關(guān)系。 本文主要分析了在數(shù)控加工曲面中存在的典型問題，并探索了進(jìn)行改善這些問題的措施，從而為數(shù)控加工曲面提供理論支持。

1.數(shù)控加工曲面存在問題分析

　　數(shù)控加工質(zhì)量受到多方面的影響， 尤其是在加工復(fù)雜曲面中，對(duì)于設(shè)備的加工精度和操作人員技術(shù)有著較高的要求。 然而，實(shí)際數(shù)控加工曲面存在諸多問題，具體問題如下：

　　1.1 復(fù)雜曲面的粗加工問題

　　由于在加工曲面中都要進(jìn)行粗加工， 尤其是加工大型鑄件中，其表面往往較為粗糙，各處加工變形不均勻的現(xiàn)象。 在實(shí)際加工中存在空走刀現(xiàn)象，影響加工效率。 同時(shí)，由于加工曲面變形難以控制，刀具的加工軌跡不容易進(jìn)行優(yōu)化，也會(huì)產(chǎn)生較多的空走刀。此外，由于毛坯部件加工難以控制，就對(duì)精加工的加工余量控制有更高的要求。

　　1.2 復(fù)雜曲面定位問題

　　工裝定位影響曲面加工質(zhì)量，傳統(tǒng)的機(jī)械夾具不能保證高精度加工要求。尤其是無法直接進(jìn)行確定參考點(diǎn)，質(zhì)量偏大的大型加工件中，工件的定位更加復(fù)雜，對(duì)于工裝的精度也有著嚴(yán)格的要求，這些因素都制約著復(fù)雜曲面的加工精度和效率。

　　1.3 數(shù)控機(jī)床加工問題

　　盡管近些年來數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展迅速，但目前在應(yīng)用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行曲面加工中存在操作不當(dāng)，參數(shù)設(shè)定保守，刀具匹配程度不佳的現(xiàn)象，這就嚴(yán)重制約了數(shù)控加工曲面的能力。同時(shí)，針對(duì)目前的數(shù)控機(jī)床加工人員的專業(yè)素質(zhì)整體偏低，不利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床工作狀態(tài)機(jī)及故障問題，從而導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床在非正常狀態(tài)下工作。

　　1.4 復(fù)雜曲面加工理論有待加強(qiáng)

　　在數(shù)控機(jī)床加工復(fù)雜曲面過程中， 需要根據(jù)曲面形狀來控制機(jī)床的刀具軌跡，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)曲面的加工。 然而，目前的曲面加工理論需要加強(qiáng)計(jì)算機(jī)對(duì)曲面匹配、刀具走刀加工的反饋及控制、曲面切削模型等問題，只有通過深化全面加工理論才能從根本上改善曲面的加工技術(shù)。

2.數(shù)控加工曲面改進(jìn)分析

　　在改進(jìn)數(shù)控加工曲面中要提高加工精度和效率，能夠嚴(yán)格的按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行加工，這就需要改進(jìn)目前的加工技術(shù)，主要的改進(jìn)措施包括以下方面：

　　2.1 曲面加工改進(jìn)理論研究

　　高速加工理論。數(shù)控高速加工技術(shù)是目前提高加工曲面效率的主要方法，但其中要加強(qiáng)對(duì)刀具加工軌跡參數(shù)及反饋響應(yīng)能力的理論研究，同時(shí)，高速加工對(duì)刀具和機(jī)床的要求，需要更加穩(wěn)定的切削負(fù)載和更嚴(yán)格的刀具切削路徑仿真機(jī)制等。

　　加工曲面匹配技術(shù)。 曲面匹配是數(shù)字化加工與檢測(cè)的基礎(chǔ)，因此在加工過程中需要嚴(yán)格掌握曲面的匹配程度。 對(duì)于復(fù)雜曲面的加工，首先是定位安裝， 定位安裝時(shí)一是要使得加工余量盡可能的均勻，二是盡可能減少復(fù)雜曲面的加工工作量，以提高復(fù)雜曲面的加工效率。刀具實(shí)時(shí)控制技術(shù)。 為了進(jìn)一步降低加工誤差，對(duì)加工進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并實(shí)時(shí)反饋，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行倪M(jìn)行相應(yīng)的控制，達(dá)到左右的控制方法。 其中，需要保證加工機(jī)床接受數(shù)據(jù)后的執(zhí)行加工行為的合理性，保證加工誤差趨于最小化發(fā)展。

　　機(jī)械切削力建模理論， 對(duì)影響切削力建模的主要因素進(jìn)行分析，并采用回歸分析方法計(jì)算切削力系數(shù)，基于銑刀切削力模型研究其有效性，并最終計(jì)算出最優(yōu)的加工參數(shù)，例如進(jìn)給量、加工速度、走刀路徑等參數(shù)。

　　2.2 加工加床及刀具改進(jìn)分析

　　數(shù)控機(jī)床是影響曲面加工的主要條件，一方面要積極推進(jìn)高精度和高可靠性新機(jī)床的研究， 另一方面要掌握現(xiàn)有的加工機(jī)床技術(shù)，應(yīng)用當(dāng)前的設(shè)備防止加工過程中產(chǎn)生誤操作。 在加工過程中注重機(jī)床保養(yǎng)和維護(hù)，是數(shù)控機(jī)床的工作能力保持到最佳。 同時(shí)，積極應(yīng)用先進(jìn)的控制理論和切削理論，針對(duì)加工模型進(jìn)行理論分析，在確定最佳加工方案后方可進(jìn)行。

　　數(shù)控加工刀具也影響到曲面的加工質(zhì)量，尤其是刀具的磨損對(duì)曲面加工影響。 在實(shí)際加工中要論證刀具的輪廓，必要時(shí)要加工專用的刀具，保證加工的可靠性。 同時(shí)，要充分考慮加工刀具的變形，從整體優(yōu)化的角度來設(shè)定刀具的具體參數(shù)。

　　對(duì)數(shù)控加工曲面操作人員繼續(xù)嚴(yán)格培訓(xùn)，針對(duì)加工的具體專業(yè)知識(shí)進(jìn)行講解，以實(shí)際的模型來提升操作人員的專業(yè)水平。 同時(shí)，設(shè)定嚴(yán)格的操作規(guī)范，防止加工過程中出現(xiàn)不合理的加工行為。

　　2.3 計(jì)算機(jī)輔助加工技術(shù)

　　為了更好的加工質(zhì)量和效率，可以借助計(jì)算機(jī)輔助加工技術(shù)來模擬和仿真加工過程。 通過計(jì)算機(jī)輔助分析來確定具體的加工參數(shù)，根據(jù)分析結(jié)果來優(yōu)化各種參數(shù)，從而推測(cè)在加工過程中可能存在的加工問題。 采用輔助的專業(yè)軟件進(jìn)行刀具軌跡研究，實(shí)現(xiàn)刀具的最優(yōu)化設(shè)定。 同時(shí)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行構(gòu)建各種加工模型，采用專業(yè)軟件來進(jìn)行獲得良好的理論加工值。

3.總結(jié)

　　復(fù)雜曲面在機(jī)械產(chǎn)品中有著大量的應(yīng)用，如何提高曲面加工質(zhì)量和效率是諸多企業(yè)關(guān)注的問題。 通過提升理論研究水平，以先進(jìn)的加工理論來指導(dǎo)加工實(shí)踐，同時(shí)能夠保證機(jī)床的加工精度和操作人員的工作流程，嚴(yán)格控制影響加工質(zhì)量的各個(gè)因素，從而提升數(shù)控加工曲面能力。