张浩 焦海亮
摘 要：科技的不断发展推动了金属材料加工技术的进步，以往的金属材料加工技术与如今的工业发展形势已经不相适应，尤其是如今市场中新型材料的出现，因此加工技术需要及时更新。数控加工技术的出现，给金属材料加工提供了较大的便利，使加工的效率得到了有效的提升，同时，金属材料加工的精度也得到提高，优化了加工工艺，对于推动我国工业发展有很好的帮助。鉴于此，文章对金属材料加工中数控加工技术的使用进行了分析，以供参考。
关键词：金属材料加工;数控加工技术;应用
中图分类号：TG659 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2020）22-0177-02
Abstract： The continuous development of science and technology has promoted the progress of metal material processing technology， the previous metal material processing technology has not adapted to the current industrial development situation， especially the emergence of new materials in the market. Therefore， the processing technology needs to be updated in time. The emergence of CNC machining technology provides great convenience for metal material processing， effectively improving the processing efficiency. At the same time， the precision of metal material processing is also improved， and the processing technology is optimized. It is of great help to promote the industrial development of our country. Thus， this paper analyzes the use of CNC machining technology in metal material processing for reference.
Keywords： metal material processing; CNC machining technology; application
使用传统的加工方法对金属材料进行加工，所使用的机械设备较为落后，因此材料的加工就存在很多的不足，由于人工操作所占的比例较大，加工的精度以及效率都不是很高，而且对材料的利用率也较低，这就使加工企业的发展受到制约。数控加工技术的出现，弥补了传统加工技术的不足，而且实现了自动化加工，推动了工业加工企业的发展进步。
1 数控加工技术的原理
数控加工技术主要是利用计算机技术对材料的加工整个过程进行有效的控制，这种加工技术保留了传统加工技术的优势，同时又能够实现自动化操作。在材料加工之前，需要做好人员、材料、设备以及技术等的准备工作，然后对材料切割的相关内容进行把握，在系统中编程，接着再将加工的有关参数设置好，对加工工艺的参数和材料切割的相关参数都在设备中输入完成后，开始设备的预热、启动、加工等操作，接着在数控系统中将材料加工的相关数据参数输入，数控设备就可以按照相关参数对材料进行自动加工。
2 金属材料加工中数控加工技术的使用
2.1 加工准备工作
2.1.1 材料准备
对金属材料进行数控加工之前，需要准备好材料，对金属材料进行检查和验收，按照技术图纸的具体要求，对需要加工的金属材料使用切断机进行备料，使其按照规定的尺寸准备，然后放置在备料架中等待加工使用。
2.1.2 人员准备
数控加工技术的使用虽然解放了劳动力，但是也需要相应的人员对设备进行相关操作，因此，需要在加工之前做好人员准备。对相关的操作人员需要进行培训，熟悉对数控设备的操作，掌握工作的原理，并学习如何有效的维护设备使用。掌握了数控系统以及相关程序的调试，对加工的有关事项进一步明确，在设备使用过程中如果出现异常情况，能够排查故障，配备好设备操作人员。
2.1.3 技术准备
对金属材料进行加工，需要结合金属材料的设计图纸设计加工图样，技术人员需要在加工图样中做好准备工作，对于金属材料加工的相关数据要标记清晰，比如角度、尺寸等。做好技术以及数据等的准备工作，以便加工过程的顺利进行。根据技术人员设计的加工图样，操作人员需要先对金属材料进行下料准备，根据图样中具体的要求，对材料进行相应的处理，经过技术人员检验，合格后就可以准备后续加工。
2.1.4 设备准备
对金属材料进行数控加工，需要进行试加工以检验设备运行是不是正常，在保证没有设备故障以及加工程序没有偏差的情况下再进行金属材料的批量加工。对设备使用的相关参数进行调试，并且要对设备进行检查和维护，确保使用正常，同时调试后的设备能够使用自动模式。
2.2 输入加工参数
使用数控设备加工金属材料时，需要输入相应的加工参数，具体参数的设置需要根据加工图样中有关的数据进行操作，并将金属材料的有关编号在数控设备中输入，确保参数数据录入的准确性。金属材料加工的相关参数输入后，需要将设备开启进行预热，在设备预热到规定的范围内后，接着启动设备的电源，等到操作界面中显示出加工参数后，在数控系统中接着输入金属材料加工的尺寸、角度等参数数据。输入参数时，基准点设置为左机设备位置，金属材料数据的录入要保证相互对应，相关的参数在录入成功后，数控系统中就会自动模拟加工的图形，在相关人员检查数据信息正确后就可以继续操作。
2.3 安装齿轮
在参数输入完成后，需要根据金属材料的直径尺寸选择合适的齿轮模具，齿轮的速度包含慢速、中速以及快速。齿轮速度的选择也是根据金属材料的直径尺寸选择的，依据金属材料的直径尺寸合理选择出齿轮，能够避免出现加工偏差。
2.4 调用参数
在齿轮模具安装完成后，需要进一步调用设备的相关参数，在对数控设备进行启动之前，先进行调试，对于金属材料的三维尺寸要进行检查，在恢复到参考点后，调用相关的加工参数，也可以使用自动操作模式。
2.5 金属材料数控加工
在批量加工金属材料之前，需要进行试加工，将试加工后的金属材料尺寸进行检验，确保合格后再进行批量加工。在所有的准备工作完成后，加工时要注意控制设备加工的效率，根据金属材料的直径尺寸确定最大上料的数量。在上料时，金属材料要确保尺寸对齐，上料后，数控加工设备就可以根据之前输入的加工参数对金属材料进行自动加工，在加工的过程中，如果出现异常情况，设备会通过报警装置及时发出示警信号，然后操控急停按钮，停止加工，以便操作人员进行设备检查，在解决完后再继续加工。在金属材料的一种加工完成后，将加工成品取下再接着下一种材料加工。等到全部的金属材料加工完成后，需要对其进行质量检验，在检验合格后，依据不同种类进行分类保存。
3 数控加工技术加工金属材料后的效果比对
金属材料使用数控加工技术加工后，与传统的加工技术相比较，存在较大的优势。首先加工质量得到较好的提升，传统的加工过程最主要就是人工操作，所以金属材料的加工质量一定程度上会受到操作人员的操作影响，而使用数控加工技术后，金属材料的加工主要依靠计算机相关技术，使加工的精准度提高，从而使金属材料加工的质量得到有效的提高。另外，从人力投入方面来讲，传统的加工过程中，很多环节都需要人工进行配合，因此人力的投入较大，而且劳动的强度相对也较大，而使用数控加工技术后，操作人员的需求量大大降低，只保留进行设备操作的人员，使劳动力的投入大大减少。再者，减少了人员的参与度，使金属材料加工实现自动化，与传统的加工工艺相比，安全性得到了较好的提升，人员参与设备参数的输入操作，其他加工过程能够在设备自动控制中完成，所以安全问题有很好的保障。最后，在传统的加工过程中，材料的利用率较低，加工后会产生较多的剩余料以及废料，加大了材料加工的成本，而使用数控加工技术后，材料的使用更加规范，加工的精度更高，因此材料的使用较充分，不会产生过多的浪费。如今，在很多行业领域中都有数控技术的应用，比如航天航空相关材料的制造、汽车制造以及医疗器械等行业中，数控加工技术的使用，推动了行业的进步发展。对加工工艺的优化，使材料加工的质量以及效率方面都得到了很好的提升。
4 金属材料加工中的材料成型与控制
4.1 机械加工成型
机械加工成型技术通常在金属材料加工中使用，比如在铝金属复合材料的加工过程中，由于材料具有较强的可塑性，而且具备铝金属的物理性能，通过添加适量的混合物然后进行加工，就可以改变材料整体的性能，使金属材料的延展性得到提高。在加工过程中，刀具的使用方式有钻削、车削以及铣削。使用钻削的方式一般不会有过高的技术要求，利用钻头加工复合材料，然后利用切削液进一步强化。使用车削的方式主要是通过硬合金刀具加工材料，然后利用乳化液冷却加工。而铣削的方式主要通过粘合剂加工材料。
4.2 挤压及锻模塑性成型
通常在加工时，利用相应的润滑剂进行辅助加工，使模具的压力能够得到减小，同时使模具和金属材料之间的润滑性更好。减小挤压力，能够使两者之间的摩擦损耗降低，金属材料的可塑性降低，材料变形阻力得以下降，这样材料加工成型的质量就可以得到有效的提高。从有关实践中可以得知，材料加工时利用乳化剂在表面发挥的作用，就可以使材料在加工成型时的挤压力下降。另外，在加工材料时也可以适当的增加颗粒，这样来降低金属材料的可塑性，然后材料就会具有较强的抗变形能力，同时挤压速度也要进行合理的控制，速度不能过快也不能过慢。要确保成型后不会出现裂缝问题，而且材料密度也比较合理，这样加工的材料性能才会更加符合要求。
4.3 粉末冶金成型
通常在加工制造规则性强、体积小的零件时，会使用到粉末冶金成型技术，这种技术的适应性较强，在金属材料加工成型与控制中，利用这种技术，可以突出组织密度高的特点，在材料加工时能够使材料具有较大的强度、较强的耐磨性，一般在航空航天、汽车制造行业中的材料加工中应用较多。
5 结束语
总而言之，金属材料加工中，数控加工技术的使用，实现了加工的自动化操作，能够最大化的降低人工操作的失误，解放了劳动力，提高了金属材料加工的质量，有助于加工成本的有效控制，使金属材料加工更加趋于标准化。相信未来在加工技术不断完善成熟的过程中，对金属材料的加工将会更加标准规范，操作更加简单。
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