韩昌健
中电科芜湖钻石飞机制造有限公司 安徽省芜湖市 241100
摘要：数控技术是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代金属材料加工技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术，是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的,是实现自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础，是现代机床装备的灵魂和核心，有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。
关键词：数控技术；金属材料；加工技术；应用
1、数控技术的特点
1.1高效性
数控技术与传统机械加工技术相比，其最大的特点就是高效性。通过数控技术在机械加工技术中的应用，极大提高了生产效率，使得生产时间与生产人力等得到有效减少。在机械加工中，产品的生产需要很多步骤与配合才能完成，而数控技术得到广泛应用后，对生产环节进行合理优化，机械自动化水平不断提升，从而提高生产效率。
1.2智能化
在传统机械加工中，在对特殊的产品进行加工的时候，就需要对一些变量进行修改，但由于参数是固定的，因此加大了在操作中的难度，使得操作效率不高，影响操作质量。但在数控技术应用后，对操作中需要的变量进行智能化调整，从而使得操作难度降低，生产效率得到有效提升。数控技术的智能化特点，让机械加工实现自动化操作，也使得操作环节更加协调，从而有效发挥出机床的作用。
2、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。
3、机械设计中金属材料选择的原则
3.1荷载大小
荷载是一种力的表现形式，是指作用于物品之上，使物体的结构和表面产生变形的一种外力。不同的材料，其都具有一定荷载，这展现出材料本身对外力的承受能力。如金属材料选择不当，在其荷载小于外力的情况下，就会使金属材料在使用的过程中产生变形，进而影响到其使用性能。因此，在机械设计之初的材料选择过程中就需要考虑到材料荷载的大小，并加以计算，从而选择最为适用的材料。对待原材料的荷载要高要求，因为荷载是直接作用于零件上的，若是某些部位的荷载能力不达标会导致零件无法使用。所以针对外部荷载能力而言，零件通过外力发生变形，零件内部也会产生同等的反作用力，这些作用力统称为实际应力，承载力弱，材料质量就越低，反之亦然。为了增强材料的承载力，需要把低碳钢和中碳钢渗透到材料中，要选用质量好的碳素钢和合金钢进行加工，碳素钢的含量要低于2.2%的碳钢，其中要含有锰、磷元素。含碳量高时，碳钢在硬度方面会有所加强，但是延展性和韧性会降低，反之亦然。并且，碳钢的成本低、性能高、可加工性强，应用前景广阔。同时，若是碳钢在硬度方面降低，延展性和韧性会增高，那么韧性高和强度低两者结合，就会导致制造和冶炼中出现裂痕。而且，使用碳钢时，有一些零件对于精度的要求低，那么碳钢就会混入一些合金，这也就是合金钢的由来。两者相比较，合金钢的强度、硬度高于碳钢，本身也有很好的韧性和渗透性。但它的冶炼工序复杂，加工工艺困难，所以在使用时成本会较高。因此，碳钢和合金钢需要进行合理的选择，大范围的截面制造时可以用合金钢，但是如果碳素钢也能达到标准，那么尽量用碳素钢，以降低制造成本。
3.2工作环境
工作环境对金属材料的使用具有很大的影响。不同的工作环境下，金属材料所能发挥出的作用也是不同的。以湿热的工作环境为例，一些金属材料如果说暴露在环境外使用，就很容易受到环境的影响而腐蚀，因此对于这种环境下工作的金属材料选择，就需要选择一些抗腐蚀性较强的金属材料，从而保证其工作性能的稳定。
4、材料成型与控制工程中的金属材料加工技术
4.1耐腐蚀性
在现代航空制造领域中，所使用的金属材料对耐腐蚀性能要求比较高。其要在高压超高速环境中运行，这样就很容易导致金属材料出现腐蚀的情况，进而造成金属结构损伤。通过提高金属材料的耐腐蚀性能，有利于在复杂的大气环境中避免出现被锈蚀的情况，这样有效地提高了航空部件的整体质量，有利于延长飞行器的使用寿命。在一些频繁使用的环境中，金属材料还应当要具备足够强的抗疲劳能力。例如在飞机飞行过程中，起落架就需要时常用到，如果起落架作动筒的抗疲劳能力不强，就会在频繁的使用过程中出现疲劳的状况，一旦超过一定的条件，就有可能带来比较明显的形变，造成金属材料的性能降低，导致起落架失效，埋下了安全隐患。因此也需要加强金属材料的耐腐蚀性和抗疲劳能力的研究，全面提高金属材料的应用效果。
4.2金属材料机械加工成型分析
金属材料加工过程中最常用的加工技术便是机械加工成型技术。例如进行铝基复合材料加工，这种材料自身的可塑性强，具有铝金属的物理特征，添加其他的混合物进行加工后还可以改变自身的整体性能，是一种具有较好延展性的金属材料。运用刀具对其进行加工时，一般会采用车削、铣式、钻削三种方式。钻削技术要求不高，利用麻花钻头对铝基复合材料进行加工并配合切削液进行强化处理即可完成。铣削会借助粘合剂，在粘合剂的基础之上进行材料的加工工作。车削式是利用硬合金刀具进行材料加工，用乳化液来冷却加工过程中产生的高热。
4.3挤压以及锻模塑性成型
一般会在加工过程中借助图层或润滑剂来辅助加工工作的完成，这两样辅助工具可以降低模具的压力，增加金属材料与模具之间的润滑度。挤压力的降低，可以有效减少金属材料与模具之间由于摩擦而产生的的耗损，同时可以减弱金属材料的可塑性，降低材料加工过程中受到的变形阻力，从而确保产品成型的质量。大量的实践工作证明，在材料表面增加图层或者乳化剂，可以有效降低材料成型过程中的挤压力，一般会缩小25%到35%左右。另外，还可以在材料加工过程中加入适量的增强颗粒，借此来降低金属材料的可塑性，进而增加金属材料的抗变形性能，确保材料成型的质量。在锻模塑性过程中，要注意把控好材料挤压的速度，过快的挤压速度可能会在材料成型后造成裂缝的存在，而过慢的挤压速度又会导致材料成型后的密度比所需密度要小，不符合材料需求，造成严重后果。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。
结语：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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