引言
数控机床是现代机械与电气控制一体化的结晶[1]。近些年来，我国的数控机床用户越来越多，大、中小型企业也开始进购各种档次的数控机床。所以，数控机床的明显优势在企业的生产中已占据了越来越重要的地位。相比于传统的机床，数控机床有如下特点[2-3]：（1）加工精度高随着伺服驱动电机、伺服控制系统、高分辨率传感器以及高性能计算机的更新换代，现代数控机床的加工精度得到了极大的改善。高加工精度主要包括结构的静刚度、抗振性、抗热变形性能、低速运动的平稳性及运动时的摩擦特性、几何精度和传动精度等。（2）加工质量稳定、可靠通过程序控制使得同一机床生产产品的品质高度一致，减少了废品率的发生，提高了产品的品质以及稳定性。（3）生产效率高相比于人工的一次次反复走刀加工，由既定程序控制的数控机床可以以最简洁、高效的加工方式完成对于复杂形状零件的加工。配合自带的刀库，数控加工中心的高度集成化可以使机床完成各种不同的工序，传动链短，大大提高了生产率。（4）自动化配合电子计算机作为数控机床的大脑，可以很轻松的完成网络连接。通过数据共享可以实现多设备的高效协作。通过一台上位机可以控制多台数控机床，均能完成相同零件、不同零件的分别加工，再通过产品传输装置可以完成不同机床对于同一个零件不同的工序的加工。（5）加工环境舒适操作人员可以通过在控制面板上输入指令或调用程序来让数控机床完成相应的操作。这在很大程度上减少了劳动强度，提高了操作工人加工操作的舒适度。同时数控机床通过隔离舱将操作人员与零件加工区域分隔开，从而保证了操作人员的操作安全。
1数控加工质量控制
1.1数控加工质量的现状
某公司于2008年提出了数控化制造方式对自由传统机械方式的更新。之后，数控机床逐渐地被应用于生产操作中，使得公司的机械加工机床设备数控化率保持在了48%以上。当前，针对数控加工过程中关于质量控制的问题总结如下：（1）传统机床的加工流程中重复定位的次数太多且加工工序分散，零件周转环节和重复装夹导致零件发生变形，偶然的形位公差以及加工质量的稳定性得不到保证；（2）传统的工艺方案在真正加工过程中比较粗糙，常常忽略了新型刀具的使用效果与传统刀具的差异。在规格制定方面仅仅凭借操作工人的经验而不经任何的试验就对零件进行加工，工人技能水平的高低直接影响到了零件加工的速率和加工质量；（3）在人员配备方面，公司工艺技术人员的数量远远不能满足公司实际生产操作的需求，并且技术人员的技术水平不能做到完全相同。他们所编制产品的规格制定比较粗糙，相关的数控加工工序内容太过于简单，阻碍了数控信息的高效运转和数控机床的使用效率。
1.2数控加工质量控制的结构
公司数控加工工序运行流程模型的建立主要根据工序质量理论和方法进行数控加工质量控制的应用。如下页图1所示，数控加工过程中所输出的工艺、设计、零件加工的合格率、废品率、质量损失率以及产品准时交付率等都可以由数控加工工序反应出来[4]。数控加工控制即在所要求的界限中控制工序的过程指标，其中，过程质量则被控制于指标的输出点之上，能够识别数控机床的关键环节，如技术人才方面、方法方面、信息方面、材料方面，以及测量方面等。
2数控加工过程质量控制的重要环节
2.1数控加工工艺方案设计
数控加工工艺方案设计的主要内容包括：确定数控零件加工内容及几何信息，研究数控加工工艺性图样、确定数控加工工艺路线，选定数控加工所需刀具等[5]。此类方案应该根据所要加工的零件尺寸、形状、数量、材料、精度等去合理地制定，其中合理的加工工序安排对于数控加工过程中减少废品、控制质量尤为重要。数控加工过程中，即使正确的编程对于大批量生产来说也会不时加工出废品。尽管是同一批毛坯件或者原料，其质地也不可能完全的相同，这在要求加工精度极高的时候很容易产生局部精度的不满足而导致报废。合理的加工工序会使得零件存在可以再次被加工修复的可能，正如加工轴类零件只可能越修越细，而孔会越修越大。例如一批产品外形尺寸一样唯有装配孔的大小的区别，我们应该优先满足于孔小的产品进行加工，之后再安排大孔径型号的加工，这样小孔径型因为孔的加工不满足要求而不合格的时候，经过进一步的加工可以变成合格的大孔径型产品。但是，如果大孔径产品孔径加工不合格的话，那么这批产品就只能报废。
2.2数控程序编制
数控程序指令代码是应用于数控编程工作中的输出结果[6]，它是根据预想的数控加工工艺方案设计来设定的，关于数控程序指令代码的准确性表现有：正确地设置对刀点、安全平面、数控机床的属性，准确地定义好编程的坐标系以及准确无误地处理零件的数学模型；正确地选择零件数控加工中的各种安放顺序、刀具的几何图形、走刀路线以及切削用量等。数控编程的几个关键性问题如下：（1）零件的几何数字化模型。一般情况下，依据产品设计图采用线框建模、特征建模和实体建模等不同方式建立零件的几何数字化模型，或是采用无纸化设计制造技术，直接设计出零件的几何数字化模型；（2）加工工艺方案设计。主要针对零件产品的属性特点、几何结构特点及产品质量要求来选择不同的加工方式；（3）零件加工参数的选择。加工参数的选择主要取决于工件的材料属性、刀具形状及运行轨迹和机床自身性能等因素。
2.3数控加工的仿真检查
在实际的生产中，数控机床加工零件的质量受到了很多因素的影响，如机床本身、原始误差、加工方法、工艺过程及现场管理等都会直接影响零件产品的加工质量[7]，但可以通过相关软件进行反馈及校正补偿，因此本文提出了“智能制造”来概括以上分析。数控加工中的仿真技术主要内容分为物理仿真和几何仿真两方面。为了实现数控加工的安全性和准确性，公司所配置的VERICUT数控加工中可以利用三维现实技术、几何仿真软件、虚拟技术等仿真软件进行数控程序和刀具轨迹的正确与否以及机床运动几何干涉情况的有效检查。一些先进企业通过北航所研发的一套铣削过程的力学仿真机，切削参数优化选择的引进实现对物理仿真技术的应用；除此以外，利用传统的分析技术对飞机的整个复杂结构零件的切削加工过程进行物理仿真，再通过有限元方法对模型进行加工。
2.4数控加工的信息化融合
电子计算机作为数控机床的大脑，可以很轻松地完成与数控机床网络连接。通过数据共享可以实现多设备的高效协作。通过一台上位机可以控制多台数控机床完成相同零件、不同零件的分别加工，再通过一些产品传输装置可以轻易地完成不同机床对于同一个零件不同工序的加工。从而完成一条动画产品线的快速搭建。如世界著名的飞机制造商美国的波音公司，其部分产品线对于飞机零部件的加工装配已经完全实现了无纸化。计算机网络快速高效的传输加工数据可以对产品的加工工序与质量进行严格的实时监控，从而确保每件飞机部件都能达到要求的品质。
2.5质量控制法与工具技术的有效结合
质量控制是根据质量体系文件和工序加工流程制定策划方法，实现工序质量的波动于要求之内，然后确定相关的工序质量标准及特性值。数控加工质量的策划方法与数控加工工艺的方案设计、数控加工的信息化融合、数控程序编制和数控加工仿真检查等内容密切相关。随着光纤、电磁、压电等各类传感设备精度的不断提升，数控机床加工产品的检测也越来越简单高效。如何借助于高精度的传感器检测设备完成对于数控加工零件质量的实时监测与反馈，再通过引用专家数据库对于不合格的产品进行及时有效的诊断处理，生成实时的修补程序，最大程度地提高零件加工品质将是实现智能化加工的发展方向[8]。
2.6建立高素质数控技术人才队伍
数控加工流程中，不论是哪一个环节，在其运作的过程中，均离不开数控加工策划员、数控程序编制员、数控机床技术人员以及数控刀具准备预调员等的配合。在进行数控加工的过程中，所有的数控加工流程的参与者和各种因素均会对数控加工过程的质量和效率产生很大的影响。这些因素包括：参与人员的产品质量意识、参与人员的工作责任心及其操作技能水平的高低等[9]。此外为了有效地实现数控加工的生产管理流程，可以采取加大对高技能专业化数控技术人才的培养方式。所以可以通过专业技术培养与员工建设的管理方式这两方面的完美结合，使数控加工参与人员能最大限度发挥自己的潜能，不断完善公司的质量控制工作，从而实现公司的快速可持续发展目标。
3结论
文章主要以现代先进制造技术为依据，针对社会发展的迫切要求提出了有效解决方法以及实施方案。将数控机床加工工艺的质量控制的模型结构及重要环节详细阐述出来，对实地进行综合考量，以便相关人员以此作为参考。（1）通过对数控加工工序重要性的分析，本文有效地提出了数控机床加工轴类零件和孔洞型零件的加工工序的不同，即加工轴类零件要“先粗后细”，而加工孔洞型零件时要坚持“先小后大”的加工原则。这样既保证了材料最大限度地节省，提高了公司的效益，更是为优化数控加工迈进了重要的一步。（2）本文提出了“智能制造”这一概括性的词汇。也就是说，在实际的生产中，数控机床加工零件的质量受到了很多不可避免的因素的影响，这些因素都会直接影响到零件产品的加工质量，但都可以通过相关软件进行实时监控加工状态、反馈及校正补偿来达到零件生产智能化。（3）影响数控加工零件质量的关键因素是技术人才，他们对加工过程的实时状态最为了解，对各项操作也产生了最直接的影响。通过在技术方面的培养、员工责任及管理方式等制度建设上下功夫，不断完善公司的质量控制工作，从而实现公司的快速可持续发展目标。
作者：赵荣兴 单位：国营五二六厂技工学校
