摘要：工業(yè)生產(chǎn)中對零件的加工精度和裝配精度要求越來越高，尤其在精密制造領(lǐng)域。隨著零件的設(shè)計形狀日趨復(fù)雜，傳統(tǒng)的機(jī)場無法滿足精度要求，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)成為現(xiàn)代制造領(lǐng)域中不可或缺的加工設(shè)備，復(fù)雜曲面的加工可通過多軸聯(lián)動的數(shù)控加工中心實現(xiàn)。在數(shù)控加工過程中除了對機(jī)床上各個零件的加工精度和部件裝配精度要求較高，機(jī)床加工過程中的各個參數(shù)設(shè)置對工件的精度有十分重要的影響。本文結(jié)合傳感器知識對機(jī)床各個加工位置進(jìn)行檢測，分析各個工藝參數(shù)對加工精度的影響，設(shè)計相應(yīng)的機(jī)床工藝參數(shù)優(yōu)化算法，實現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的高精密加工，為未來數(shù)控加工中參數(shù)優(yōu)化設(shè)計提供一定的參考，具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；參數(shù)優(yōu)化；分析

隨著我國制造業(yè)不斷發(fā)展，在精密制造領(lǐng)域?qū)α慵木纫笠苍絹碓礁?，尤其在發(fā)動機(jī)、減速器等關(guān)鍵零部件的制造過程中。通過數(shù)控加工可實現(xiàn)較高精度的零件的制造，但數(shù)控加工中依然存在加工精度無法滿足設(shè)計需求的問題。除了數(shù)控加工中心的裝配精度對零件加工精度影響較大之外，在機(jī)床加工過程中由于工藝參數(shù)的設(shè)置對零件加工精度的影響是制約零件精度進(jìn)一步提高的關(guān)鍵因素。因此，零件最終的加工精度與數(shù)控加工中工藝參數(shù)的配置、調(diào)整以及優(yōu)化存在直接關(guān)系。本文首先從機(jī)床加工過程中的檢測入手，獲取加工過程中機(jī)床的狀態(tài)，并根據(jù)機(jī)床的工作狀態(tài)調(diào)整機(jī)床的工藝參數(shù)，使機(jī)床工作在最優(yōu)的加工狀態(tài)下，在不增加數(shù)控機(jī)床功率和負(fù)載的基礎(chǔ)上，提高機(jī)床的加工效率，并獲得最終的高精度工件。

一數(shù)控加工中各參數(shù)檢測

調(diào)整和優(yōu)化工藝參數(shù)之前，首先應(yīng)該獲得機(jī)床當(dāng)前的工作狀態(tài)，若沒有準(zhǔn)確的機(jī)床的工作狀態(tài)，機(jī)床的參數(shù)優(yōu)化就沒有依據(jù)，無法實現(xiàn)高精度的零件的加工。因此，本節(jié)主要介紹機(jī)床工作狀態(tài)的檢測方法和檢測參數(shù)。

（一）切削力檢測

摘要：在現(xiàn)代化機(jī)械加工中，數(shù)控加工技術(shù)發(fā)揮著越來重要的作用在機(jī)械加工中占有重要的地位，數(shù)控技術(shù)的在機(jī)械加工中的普及，對于實現(xiàn)機(jī)械加工的多元化具有重要的意義。本文通過對數(shù)控技術(shù)特征的剖析，并且對數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析，為現(xiàn)代化機(jī)械加工制造業(yè)的發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工技術(shù)；數(shù)控技術(shù)；應(yīng)用研究

1數(shù)控加工技術(shù)的概念與主要特點

1.1數(shù)控加工技術(shù)的概念

數(shù)控技術(shù)就是以傳統(tǒng)的機(jī)械加工技術(shù)為基礎(chǔ)，利用數(shù)字控制技術(shù)，并且結(jié)合計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)的一種機(jī)械加工工藝，通常是以提高機(jī)械加工質(zhì)量為目的。采用數(shù)控技術(shù)，能夠極大提高機(jī)械加工的準(zhǔn)確度以及精準(zhǔn)度，提高加工效率。目前，國內(nèi)的數(shù)控技術(shù)通常是通過預(yù)先編制好的程序?qū)υO(shè)備進(jìn)行控制，從而完成整個機(jī)械加工過程。

1.2機(jī)械加工中數(shù)控加工的特征體現(xiàn)

摘要：擠壓模具的好壞影響著型材質(zhì)量的好壞，擠壓模具的加工制造方法又影響著其質(zhì)量的發(fā)展。探討數(shù)控加工中心在擠壓模具加工中的應(yīng)用，提高我國模具的制造技術(shù)水平，推動我國的擠壓模具的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工中心；擠壓模具；應(yīng)用

目前，各行各業(yè)，大多數(shù)的產(chǎn)品零部件都依賴著模具成形，比如電子、電器、儀表、汽車、家電等產(chǎn)品。用模具生產(chǎn)出來的最終產(chǎn)品，，其價值一般都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于模具自身價值，所以模具生產(chǎn)的技術(shù)水平對最終產(chǎn)品的質(zhì)量起著決定作用，我國要向制造強(qiáng)國發(fā)展，模具工業(yè)的發(fā)展將起著重要作用，而將數(shù)控加工中心應(yīng)用到擠壓模具加工中，能促進(jìn)擠壓模具的發(fā)展。

1數(shù)控加工中心

數(shù)控加工中心是帶有自動換刀裝置和刀庫的數(shù)控機(jī)床，可以通過數(shù)控系統(tǒng)控制機(jī)床自動的更換刀具，連續(xù)對工件的各加工表面自動進(jìn)行鉆削、鉸孔、鏜孔、擴(kuò)孔、攻絲和銑削等多種工序的加工，主要涉及到機(jī)械制造技術(shù)、傳感器技術(shù)、計算機(jī)控制技術(shù)、光機(jī)電液一體化技術(shù)、信息處理技術(shù)，是自動化、數(shù)字化、柔性化、敏捷化為一體的綜合技術(shù)。其功能強(qiáng)大，更趨向復(fù)合式加工，具有高自動化、高效率、高精度、工序高度集中等特點。

2擠壓模具加工

摘要：分析數(shù)控加工仿真系統(tǒng)技術(shù)，介紹數(shù)控加工仿真技術(shù)的研究成果，提出目前數(shù)控加工和仿真方面存在的一些問題，以及仿真技術(shù)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工仿真系統(tǒng)；幾何仿真技術(shù)；物理仿真技術(shù)；數(shù)控加工數(shù)據(jù)庫

隨著科技的進(jìn)步，產(chǎn)品的研發(fā)周期越來越短，很多企業(yè)之間的競爭開始體現(xiàn)在產(chǎn)品的更新?lián)Q代上。因此新產(chǎn)品的研發(fā)時間決定著企業(yè)的競爭力。最近十幾年計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，使與計算機(jī)配套的計算機(jī)圖形技術(shù)發(fā)展越來越快，帶動了計算機(jī)仿真技術(shù)的進(jìn)步。計算機(jī)仿真技術(shù)在產(chǎn)品的研發(fā)中發(fā)揮著非常重要的作用。在這種背景下又出現(xiàn)了虛擬制造技術(shù)。這種技術(shù)可以使一個產(chǎn)品從研發(fā)初期到產(chǎn)品裝配都具有模擬狀態(tài)，并且對各個環(huán)節(jié)中可能出現(xiàn)問題進(jìn)行有效預(yù)測。使設(shè)計人員能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷并及時提出改進(jìn)措施。保證產(chǎn)品在設(shè)計和生產(chǎn)過程中不斷優(yōu)化，提高產(chǎn)品的設(shè)計成功率，同時縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，減小產(chǎn)品研發(fā)過程可能出現(xiàn)的風(fēng)險，極大提高了企業(yè)的競爭力。虛擬制造技術(shù)的出現(xiàn)能為人們提供更優(yōu)秀的產(chǎn)品，主要的應(yīng)用是在加工過程中進(jìn)行仿真，西方發(fā)達(dá)國家的一些科研機(jī)構(gòu)認(rèn)為，制造業(yè)的發(fā)展必須要解決的幾個問題，其中一個就是制造技術(shù)的建模和仿真技術(shù)。這種技術(shù)已經(jīng)成為虛擬制造技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵，這種技術(shù)如果運用在機(jī)床上可以對機(jī)床刀具加工信息進(jìn)行分析和預(yù)測，然后通過優(yōu)化實現(xiàn)智能生產(chǎn)。這是一種非常先進(jìn)的技術(shù)，不但可以保證機(jī)床的有效運行還能保證產(chǎn)品質(zhì)量。

1數(shù)控加工仿真系統(tǒng)研究

1.1數(shù)控加工幾何仿真技術(shù)。數(shù)控加工的幾何仿真是數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的一個組成部分，最初數(shù)控加工的仿真主要是幾何仿真。其條件是在加工過程是一個幾何問題，沒有其他的因素。近幾年隨著幾何仿真技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了很多優(yōu)秀的仿真軟件，其中最具有代表性的是Pro/ENGINEER，UG等。目前對幾何的仿真技術(shù)已經(jīng)非常成熟，在場景建模方面也取得了一定成就，數(shù)控加工過程中碰撞干涉檢驗一直是一個非常難的問題，同時也是非常重要的問題。針對這個問題很多學(xué)者也進(jìn)行了大量的研究，得出了很多優(yōu)秀的、成熟的算法，這些算法基本上包括2種：一種是基于圖形的實時碰撞檢測，一種是基于圖像的實時碰撞檢測?；趫D形的實時碰撞算法主要是將物體作為包圍盒，對包圍盒進(jìn)行求交計算。當(dāng)包圍盒相交時其包圍的幾何體才可能相交，如果包圍盒不相交那么其包圍的幾何體就不一定相交，這樣就可以通過這種方法很快的找到相交的幾何部位。這種方法受到的場景影響較大，對于一些非常復(fù)雜的場景分析比較困難。因此除了要保證仿真的精度以外還要進(jìn)一步提高算法的實時性。另外一種算法是基于圖像的實時碰撞檢測，其主要是利用物體的2D投影的圖像和深度的信息進(jìn)行相交分析。這種算法具有很多的優(yōu)點，主要優(yōu)點有①能夠降低CPU（CentralProcessingUnit，中央處理單元）的計算負(fù)荷；②平穩(wěn)性很高；③這種算法適合一些復(fù)雜的碰撞檢驗；④這種算法的發(fā)展前景很大。但是這種算法也存在一些問題，其中最主要的問題是運算過程中需要占用很大的內(nèi)存，導(dǎo)致從硬件中讀取深度值時就比較困難，仿真效率大大降低。1.2數(shù)控加工物理仿真技術(shù)。隨著科技的發(fā)展，制造業(yè)開始運用一些先進(jìn)的仿真技術(shù)，其中物理仿真是仿真技術(shù)的研究重點。物理仿真主要是將切削過程中的一些過程映射到制造系統(tǒng)中，然后對實際加工進(jìn)行分析和預(yù)測，找出影響切削精度的一些因素，然后采取措施對工藝進(jìn)行優(yōu)化，這種技術(shù)也是目前比較先進(jìn)的技術(shù)，能及時發(fā)現(xiàn)加工過程中的問題，提高加工質(zhì)量。1.3人工智能預(yù)測模型。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人工智能的發(fā)展也加快了速度，目前在人工智能方面出現(xiàn)了大量的算法。比如遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，這些算法都是非常優(yōu)秀的算法。在智能系統(tǒng)中可以通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化一些制造參數(shù)，其預(yù)測精度非常高。但不同類別的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測的精度有非常大的差別。人工智能預(yù)測模型的出現(xiàn)大大提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。1.4機(jī)械加工數(shù)據(jù)庫。機(jī)械加工數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)于20世紀(jì)末，世界上很多國家都加入了機(jī)械加工數(shù)據(jù)庫，每個國家都收集大量的數(shù)據(jù)加工數(shù)據(jù)，傳到加工數(shù)據(jù)庫中。這種數(shù)據(jù)庫可以使不同國家的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，從中找出一些數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉檢驗。雖然這種機(jī)械加工數(shù)據(jù)庫給各個國家?guī)砹朔奖?，但是它還是存在一些缺點。比如在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時沒有考慮一致性問題，對各個國家的使用者都是比較麻煩的，同時這種數(shù)據(jù)庫沒有考慮機(jī)床的影響，很多信息不準(zhǔn)確。除了以上問題以外，還有一個非常重要的問題是由于加工過程中復(fù)雜和隨機(jī)性，很多測量技術(shù)需要借助實驗，前人得到的數(shù)據(jù)無法代替實際生產(chǎn)。

2數(shù)控加工仿真系統(tǒng)存在的問題及發(fā)展方向

摘要：隨著當(dāng)前企業(yè)多元化的發(fā)展，需要加工的具體工件形狀各不相同，使得整體結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。而面臨復(fù)雜的工件結(jié)構(gòu)，很難將較為優(yōu)質(zhì)的工藝規(guī)劃加以制定，以至讓加工的整個過程變得十分復(fù)雜，這對于企業(yè)的數(shù)控技術(shù)發(fā)展無疑是巨大挑戰(zhàn)。文章主要闡述了特征性造型技術(shù)的優(yōu)勢，分析了基于特征的復(fù)雜工件數(shù)控加工關(guān)鍵技術(shù)與存在的問題，進(jìn)而對創(chuàng)新基于特征的復(fù)雜工件數(shù)控加工關(guān)鍵技術(shù)的對策做出了深入探究。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜工件；數(shù)控加工；關(guān)鍵技術(shù)

目前，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床技術(shù)也在逐漸發(fā)展的過程中得到了非常普遍的運用。數(shù)控加工主要是通過數(shù)控代碼，對需要加工的一些零件與刀具位移進(jìn)行控制的現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)。而利用數(shù)字的編碼，則能夠?qū)Σ糠侄嘧兊墓ぜ嵭懈呔扰c高效率的加工，其運用范圍十分廣泛。

1特征性造型技術(shù)的優(yōu)勢

所謂的特征性造型技術(shù)，實際上主要就是針對特征性工件的數(shù)控加工技術(shù)。與傳統(tǒng)三維幾何造型進(jìn)行比較，特征性造型技術(shù)具有更加直觀的技術(shù)優(yōu)點。①特征性造型技術(shù)融入了較為先進(jìn)的建模與計算機(jī)輔助技術(shù)，在特征性相對比較強(qiáng)的工件加工之前，計算機(jī)輔助系統(tǒng)會與建模技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，并自動形成模型，工件的特征則會經(jīng)過建模技術(shù)比較直觀地體現(xiàn)出來。②針對基于特征性造型技術(shù)的計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)來講，其屬于交互式的設(shè)計系統(tǒng)，可以有效調(diào)動設(shè)計人員的主觀能動性。經(jīng)過建模模型表現(xiàn)，這樣便于設(shè)計人員深入理解基礎(chǔ)零件，進(jìn)而更好地發(fā)揮自身創(chuàng)造力實行技術(shù)設(shè)計。這種方式不但提升了工件設(shè)計效率，同時也讓工件設(shè)計的整體質(zhì)量得到了有效提升。③與傳統(tǒng)工藝相比，特征性造型技術(shù)不會再僅是依賴于初期傳統(tǒng)工藝的線框與曲面等，而是對于層次比較高的技術(shù)要求更加重視，例如，凹槽與螺絲紋等。特征性工件的幾何結(jié)構(gòu)主要經(jīng)過簡單且容易理解的特征組合進(jìn)行定義，從而為當(dāng)代數(shù)控工藝提供了有效支持。

2基于特征的復(fù)雜工件數(shù)控加工關(guān)鍵技術(shù)和存在的問題

1汽車模型建模

復(fù)雜型面的難點之一是型面的設(shè)計問題。復(fù)雜型面沒有具體的曲面方程和表達(dá)式，無法通過傳統(tǒng)的設(shè)計方法去獲得。汽車模型一般由真實汽車等比例縮放制成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如果需要得到比較精確的汽車形狀，需要專業(yè)的測量掃描設(shè)備。由于此次主要對復(fù)雜型面的數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行初步研究，根據(jù)實際情況，采用一定比例的光柵圖像對汽車模型進(jìn)行近似處理。UG是一款功能強(qiáng)大的CAD/CAM/CAE一體化軟件，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、通用機(jī)械及模具等行業(yè)；依托于UG強(qiáng)大的曲面造型能力，對汽車模型各部件進(jìn)行建模造型。

2汽車模型車身的數(shù)控加工

汽車模型，尤其是汽車覆蓋件，其表面是由連續(xù)復(fù)雜曲面組成，且形狀不規(guī)則，各曲面光滑過渡連接。曲面加工又是數(shù)控加工中的難點，雖然有多軸數(shù)控機(jī)床，但是三軸數(shù)控機(jī)床在企業(yè)生產(chǎn)中還占有相當(dāng)大的比例，因此作者結(jié)合單位的FV-1000加工中心，探討汽車模型覆蓋件的數(shù)控加工方法。曲面數(shù)控加工刀具軌跡的生成是數(shù)控編程的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，目前曲面數(shù)控加工刀具軌跡生成的常用方法有等參數(shù)法、等殘留高度法、等距截平面法、投影法、三坐標(biāo)球形刀多面體曲面加工法和分片側(cè)銑法。UG提供了型腔銑、等高輪廓銑和曲面輪廓加工等多種曲面加工方法，下面以UG8.0為例探討汽車模型的數(shù)控加工技術(shù)。

2.1汽車模型車身的模擬加工

汽車覆蓋件是曲面，形狀復(fù)雜，無法采用手動編程，因此采用UG加工環(huán)境進(jìn)行汽車模型的模擬加工和數(shù)控編程。UG加工零件一般包括創(chuàng)建程序、創(chuàng)建刀具、創(chuàng)建幾何體和創(chuàng)建工序四個要素。在使用UG創(chuàng)建零件加工過程時，應(yīng)注意以下問題：1）在創(chuàng)建刀具時，要根據(jù)實際加工情況選用相同的刀具，以免實際加工過程中出現(xiàn)切不到和過切的現(xiàn)象。2）在創(chuàng)建幾何體時，要合理設(shè)置加工坐標(biāo)系，為了保證后處理過程中數(shù)據(jù)的一致性和正確性，應(yīng)保證工作坐標(biāo)系和加工坐標(biāo)系重合；根據(jù)實際情況設(shè)置毛坯大小，并且需要考慮裝夾位置，防止實際加工過程中撞刀。3）UG提供了多種加工類型，并且每一種加工類型中有不同的切削方式，應(yīng)根據(jù)具體情況選用合理的切削方式。UG8.0提供了平面銑、型腔銑和多軸銑三種面銑削類型，同時每一種銑削類型里又包含多種銑削方式。結(jié)合單位的三軸數(shù)控機(jī)床和加工表面，因此采用型腔銑和固定軸輪廓銑的方法進(jìn)行曲面加工。汽車模型型面加工工序按粗加工、半精加工和精加工的順序安排加工工序。粗加工主要是為了去除毛坯上大部分的余量，使毛坯在形狀和尺寸上大致接近零件的成品狀態(tài)，提高加工效率是粗加工工序中應(yīng)考慮的最主要的問題；粗加工采用準(zhǔn)20端銑刀，每刀深度1.5mm，步距為刀具直徑的80%，余量為1mm。粗加工為了提高加工效率，采用大直徑、大切削深度和大步距，造成了汽車模型型面某些小區(qū)域加工不到從而導(dǎo)致半精加工余量不均現(xiàn)象，因此半精加工前需要進(jìn)行殘料加工。半精加工是在粗加工的基礎(chǔ)上進(jìn)一步去除一部分余量，使零件的主要表面基本達(dá)到要求的加工精度，并保留一定的余量，為精加工做準(zhǔn)備，這個階段應(yīng)該同時考慮加工效率和加工精度的問題；半精加工采用準(zhǔn)20球頭銑刀，每刀深度0.2mm，步距為刀具直徑的20%，余量為0.25mm。精加工是為了使零件的尺寸精度、技術(shù)要求和表面質(zhì)量同時達(dá)到圖紙要求，這個階段應(yīng)主要考慮如何提高加工精度和表面質(zhì)量問題；精加工采用準(zhǔn)10球頭銑刀，每刀深度根據(jù)型面陡峭程度分層設(shè)定，步距為刀具直徑的10%，不留余量。為了提高加工效率，精加工時采用了較大直徑的銑刀，型面小凹面可能存在加工不到的現(xiàn)象，因此在精加工之后進(jìn)行清根處理。

摘要：本文面向低碳的數(shù)控加工多目標(biāo)優(yōu)化模型將數(shù)控加工的切削速度和進(jìn)給量作為模型的優(yōu)化變量，從機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速約束、進(jìn)給量約束等約束條件建立了最短加工時間和最低碳排放的優(yōu)化模型，并簡單介紹了求解數(shù)值優(yōu)化問題的常用方法和MATLAB優(yōu)化工具箱。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；碳排放；優(yōu)化模型；MATLAB

數(shù)控加工低碳化既能保護(hù)環(huán)境，又可提高資源的利用率。數(shù)控技術(shù)裝備的不斷改革和發(fā)展，數(shù)控發(fā)展過程中的高效性和低碳性，是發(fā)展數(shù)控技術(shù)不斷追求與思考的重要問題。人工地對數(shù)控機(jī)床的加工參數(shù)進(jìn)行設(shè)置難以有效地利用數(shù)控機(jī)床，加工速度快也不意味著就是最有效的加工方式，加工成本和加工質(zhì)量的要求也是數(shù)控加工要考慮的因素。數(shù)控加工多目標(biāo)參數(shù)優(yōu)化模型是以加工效率、加工成本和加工質(zhì)量中的一個或多個參數(shù)為目標(biāo)而建立的數(shù)學(xué)模型，通過對數(shù)學(xué)模型中參數(shù)的改變來尋求模型的最優(yōu)解，得到某工序固定的最佳加工參數(shù)。不同零件的數(shù)控加工的加工工序不同，所以不同零件所要優(yōu)化的目標(biāo)不同。面向低碳的數(shù)控加工多目標(biāo)優(yōu)化模型針對數(shù)控加工中的加工參數(shù)進(jìn)行探討，將數(shù)控加工的切削速度和進(jìn)給量作為模型的優(yōu)化變量，建立最短加工時間和最低碳排放的優(yōu)化模型。

1加工機(jī)床切削過程的碳排放

對于金屬切削加工過程的碳排放源主要有消耗原材料引起的碳排放Cm、刀具使用產(chǎn)生的碳排放Ct、切削液使用產(chǎn)生的碳排放Cc、消耗電能產(chǎn)生的碳排放Ce和切屑的后期處理產(chǎn)生的碳排放Cs。由于原材料的消耗量受工藝設(shè)計階段的影響很大，對加工廢屑的后期處理一般在加工完成后進(jìn)行，所以加工過程對原材料消耗引起的碳排放和切削廢物處理的碳排放優(yōu)化力度十分有限，所以對于碳排放的優(yōu)化問題應(yīng)主要考慮切削加工過程中，電能消耗引起的碳排放和刀具的使用所引起的碳排放，以及切削液的使用所引起的碳排放。結(jié)合碳排放相關(guān)理論可得由于電能消耗引起的碳排放Ce和刀具使用碳排放Ct以及切削液的使用而引起的碳排放Cc滿足：=++()ttppeemowtcFWTCFEtCCTT+（1）式中：Cp為由于電能消耗引起的碳排放；Ce為刀具的使用引起碳排放Ct和切削液的使用碳排放Cc之和；Fe為電能碳排放因子；Ee為加工過程電能消耗量；Ft為刀具碳排放因子；Wt為刀具質(zhì)量；Tt為刀具壽命；tm為工序切削時間；Co為純的礦物油制備引起的碳排放；Cw為切削液廢棄后處理引起的碳排放；Tp為切削液使用時間；Tc為切削液更換周期。電能碳排放因子與電網(wǎng)有密切的關(guān)系，所以不同電網(wǎng)的電能碳排放因子也就不同。機(jī)床的實際運行過程是處在不斷地變化之中的，所以其實際運行過程是一個動態(tài)過程。刀具的壽命Tt是指一把新刀具被使用到報廢為止所經(jīng)歷的切削時間，其中包含重磨時間，刀具壽命與x軸的切削速度vc，y軸的進(jìn)給量f，z軸的切削深度asp有關(guān)，并隨著切削速度、進(jìn)給量和切削深度的增加而壽命減少。

2切削參數(shù)與約束條件

摘要：作為我國制造行業(yè)中的核心技術(shù)之一，數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用全方面帶動了我國制造行業(yè)的發(fā)展，伴隨技術(shù)含量的不斷提高，也推動我國從制造大國向著質(zhì)造大國方向發(fā)展。為了生產(chǎn)出質(zhì)量更為優(yōu)異的產(chǎn)品，在數(shù)控加工過程中必須嚴(yán)格進(jìn)行精度控制，唯有如此才能夠滿足用戶的使用需求。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；精度控制；方法

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，大量智能設(shè)備應(yīng)用在人們的工作和生活中，雖然電子科學(xué)技術(shù)占據(jù)主要地位，但是機(jī)械制造的重要性仍舊不可撼動，為了更好地促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展，必須將提高精度作為當(dāng)前工作中的重點。文章對精度控制的方法進(jìn)行論述，希望能夠有效促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量提升，促進(jìn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1精度控制的方法

對數(shù)控機(jī)床來說，最常見遇到的精度問題就是編程原點問題，而且通常都是根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)以及加工特點進(jìn)行選擇的，因此編程人員必須熟悉零件的結(jié)構(gòu)以及特點，才能夠制定出合理的工件坐標(biāo)系，繼而實現(xiàn)每道工序的有序開展。因此說，在建立零件加工坐標(biāo)系時，應(yīng)嚴(yán)格注意下列事項，分別是：①要本著有利于尺寸測量的原則設(shè)立坐標(biāo)系；②要選擇一個精度較高的表面來作為工件編程原點；③由于加工時有多種計算數(shù)值的方法，各種方法的復(fù)雜程度都不一樣，但是要本著盡量簡單的原則，減少繁雜的計算，在減少誤差的同時，提高加工效率；④還需要注意編程原點是將零件尺寸轉(zhuǎn)化為刀具運動坐標(biāo)系的原點，并沒有規(guī)定嚴(yán)格要求，但是確定標(biāo)準(zhǔn)就是利于坐標(biāo)計算，要盡量做到基準(zhǔn)同一，即實現(xiàn)編程原點與工藝、設(shè)計基準(zhǔn)相統(tǒng)一的原則。

2準(zhǔn)確處理編程數(shù)據(jù)

摘要：科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，為壓力容器制造提供了重要的技術(shù)支持，優(yōu)化了壓力容器實際應(yīng)用中的工作性能。當(dāng)前形勢下在壓力容器制造中引入數(shù)控加工技術(shù)，提升其整體制造水平的同時增強(qiáng)壓力容器質(zhì)量可靠性，延長其使用壽命?；诖耍恼聦毫θ萜髦圃熘袛?shù)控加工的應(yīng)用展開論述。

關(guān)鍵詞：壓力容器；數(shù)控加工；應(yīng)用；制造水平

加強(qiáng)壓力容器制造中數(shù)控加工的應(yīng)用分析，有利于優(yōu)化壓力容器制造方式，降低其制造過程中問題發(fā)生率的基礎(chǔ)上有利于保持投入成本的良好經(jīng)濟(jì)性。因此，需要將可靠的數(shù)控加工技術(shù)與設(shè)備應(yīng)用于壓力容器制造中，保持其良好的制造效果，最大限度地提高壓力容器制造工作效率，為其實際應(yīng)用范圍擴(kuò)大奠定堅實的基礎(chǔ)。

1數(shù)控加工概述

為了提高對數(shù)控加工技術(shù)的正確認(rèn)識，擴(kuò)大數(shù)控機(jī)床的實際應(yīng)用范圍，需要注重數(shù)控加工特點分析，了解其實踐應(yīng)用中的加工優(yōu)勢及操作過程。具體表現(xiàn)在以下方面：（1）實踐應(yīng)用中數(shù)控加工特點及優(yōu)勢分析。實踐生產(chǎn)中為了實現(xiàn)不同零件加工，需要加強(qiáng)機(jī)床使用，并加強(qiáng)整個切削過程控制，確保零件加工質(zhì)量可靠性。相比傳統(tǒng)的機(jī)床，數(shù)控加工作用下的機(jī)床實踐應(yīng)用中有著自身的特點，為其推廣使用提供了可靠保障。這些特點及優(yōu)勢包括：①機(jī)械化性能顯著，實踐應(yīng)用中的加工效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的曲面加工；②加工精度高，確保了零件加工質(zhì)量可靠性，并實現(xiàn)了多過程同步加工操作；③數(shù)控機(jī)床在零件加工中材料利用效率大大提高，減少了加工過程中產(chǎn)生的廢料，降低加工成本的同時實現(xiàn)了材料的高效利用。同時，數(shù)控加工中可通過輸入特定的程序進(jìn)行加工，確保了零件加工過程安全性。但是，由于數(shù)控機(jī)床實踐應(yīng)用中的造價成本高，且對其中的運行程序合理性要求高，需要根據(jù)實際情況進(jìn)行選擇與使用。（2）實踐應(yīng)用中數(shù)控加工中的數(shù)控編程分析。相比傳統(tǒng)的加工模式，數(shù)控加工中通過對數(shù)控編程的引入，確保了整個加工作業(yè)高效性。數(shù)控編程包括：①可靠的程序結(jié)構(gòu)。在計算機(jī)指令的支持下，數(shù)控加工中所需的程序段得到了有效連接，確保了所有程序設(shè)置有效性，最終得到了可靠的數(shù)控程序結(jié)構(gòu)；②合理的程序格式。為了使數(shù)控加工程序得以正常運行，在設(shè)置各程序的過程中選擇了有效的連接方式與運行方式；③有效的段格式。在程序運行中，明確了其中的字符、數(shù)據(jù)等要素彼此間的排序規(guī)則，確保了所有程序的正常運行；④科學(xué)的執(zhí)行程序。在數(shù)控加工中不同程序的指導(dǎo)下，促使各具體的執(zhí)行方式實際作用得以發(fā)揮，實現(xiàn)了工藝設(shè)計、刀具及夾具選擇。這些方面的不同內(nèi)容，客觀地說明了數(shù)控編程內(nèi)容豐富性。因此，實踐生產(chǎn)中若采用數(shù)據(jù)加工方式完成不同零件加工作業(yè)時，需要理解其中的數(shù)控編程，保持良好的零件加工質(zhì)量與加工效率。

2壓力容器制造中數(shù)控加工的應(yīng)用分析

摘要：現(xiàn)實中，因為受到各種因素的影響，數(shù)控加工過程中經(jīng)常會出現(xiàn)對刀誤差，而這就會嚴(yán)重影響到零件的加工質(zhì)量。文章對數(shù)控加工的對刀方法和對刀誤差進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上探討了對刀誤差對加工精度的影響，希望對相關(guān)工作能夠有所借鑒。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；對刀誤差；加工精度

1數(shù)控機(jī)床的對刀方法

（1）試切法。試切法是數(shù)控機(jī)床應(yīng)用較多的一種對刀方法，對刀精度較高，而且對機(jī)床本身和數(shù)控系統(tǒng)的性能要求較低，因而在機(jī)械數(shù)控加工領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床對刀時，采用試切法是利用機(jī)床自帶的檢測裝置可以對工件和刀具的空間位置進(jìn)行實時檢測來完成的。以絕對試切法對刀為例，首先通過輸入相應(yīng)的控制指令來將機(jī)床進(jìn)行歸零操作；然后將工件在機(jī)床上進(jìn)行裝夾；接著啟動機(jī)床，讓基準(zhǔn)刀具快速移動到工件周圍并試切一刀；最后對試切形成的工件尺寸進(jìn)行記錄，并輸入到數(shù)控系統(tǒng)中，此時系統(tǒng)會自動計算刀具偏移量，并對坐標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的修正。這種方法在數(shù)控車床上取得了廣泛的應(yīng)用，不僅可以在加工外圓上修正x軸上的坐標(biāo)值，還能在加工端面時修正z軸上的坐標(biāo)值。通過以上步驟就可以實現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的對刀操作，然后進(jìn)入到下道工序的加工進(jìn)程中。（2）對刀儀對刀。現(xiàn)實中廣泛使用的對刀儀分為機(jī)內(nèi)對刀儀和機(jī)外對刀儀兩類。以數(shù)控車床上廣泛使用的機(jī)內(nèi)對刀儀為例，一般是先將刀具安裝在刀架上，然后將工件安裝在三爪卡盤上，最后利用對刀儀并結(jié)合數(shù)控系統(tǒng)來構(gòu)建工件坐標(biāo)系，從而實現(xiàn)對刀操作。這種對刀方式代替了傳統(tǒng)的手工對刀操作，因此可以大幅度提升對刀精度。但這種方法因為要投入運用對刀儀的緣故，所以花費成本較高。

2數(shù)控機(jī)床的對刀誤差分析

（1）機(jī)床系統(tǒng)誤差分析。當(dāng)今我國廣泛使用的數(shù)控系統(tǒng)有日本的FANUC、德國的西門子以及我國教學(xué)中使用的華中數(shù)控。這三種系統(tǒng)雖然都已經(jīng)實際應(yīng)用于數(shù)控加工領(lǐng)域，但因為研發(fā)地點和背景的不同，所以存在著一些區(qū)別。通常來說，大型制造企業(yè)往往會優(yōu)先采用西門子系統(tǒng)，這是因為西門子的機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展歷史悠久且性能更加優(yōu)良，采用它加工的零件不僅尺寸精度和表面質(zhì)量都更高，而且也支持復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品的加工任務(wù)。此外，日本的FANUC數(shù)控系統(tǒng)在國內(nèi)的一些加工企業(yè)中也有所應(yīng)用，但因為其系統(tǒng)在設(shè)計上本身就存在一定誤差，所以造成一些數(shù)控機(jī)床在對刀時也難免會產(chǎn)生誤差，進(jìn)而就給零件的加工精度也造成了一定影響。與前兩者相比，國產(chǎn)的華中系統(tǒng)無論是系統(tǒng)本身還是配套設(shè)備，誤差均大于前兩者，所以現(xiàn)實中并沒有在企業(yè)進(jìn)行良好的推廣和應(yīng)用。事實上，無論是何種數(shù)控加工系統(tǒng)，誤差都是難以徹底避免的，但隨著數(shù)控加工技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是誤差補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用，促使數(shù)控系統(tǒng)的精密度也在不斷提升，所以對刀誤差也在逐步減小。（2）數(shù)控機(jī)床本身的誤差分析。除了數(shù)控加工系統(tǒng)之外，數(shù)控機(jī)床設(shè)備本身的機(jī)械工藝性及精密性也會影響到機(jī)床的加工性能，進(jìn)而影響到對刀精度。比如一些國產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床在長時間使用后，因為導(dǎo)軌出現(xiàn)表面創(chuàng)傷或發(fā)生變形等原因，會致使對刀過程中存在一定的位置誤差。但只要加強(qiáng)對數(shù)控機(jī)床設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，這種誤差影響可以被最大限度地降到最低。數(shù)控機(jī)床設(shè)備的生產(chǎn)廠商不同，也會導(dǎo)致機(jī)床設(shè)備本身的誤差存在差異。近年來，隨著國家對機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的重視度不斷提高，很多不具備數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)資質(zhì)的廠商，在缺乏相關(guān)的設(shè)計和技術(shù)的支持下就盲目推出自己的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品一旦流入到市場中，那么必然會在使用過程中產(chǎn)生較大的對刀誤差，進(jìn)而嚴(yán)重影響到加工精度。（3）測量誤差分析。在數(shù)控機(jī)床對刀過程中，很多都需要進(jìn)行人工操作。比如在用試切法對數(shù)控車床進(jìn)行對刀時，就需要對外圓直徑進(jìn)行測量。如果測量中存在誤差，那么就會導(dǎo)致輸入到數(shù)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存在誤差，進(jìn)而產(chǎn)生對刀誤差。同時，即使是使用對刀儀等輔助設(shè)備進(jìn)行對刀操作，輔助設(shè)備的安裝精度和測量精度也會影響到對刀精度。此外，對刀方法的選擇也會影響到對刀精度，比如當(dāng)采用手動方式進(jìn)行試切對刀時，測量誤差對對刀精度就比較大，但如果使用的是數(shù)控車床自帶的計算機(jī)檢測裝置進(jìn)行測量試切，就會大大降低對刀誤差。