高效數控加工技術實踐

趙洪 王星 王偉 焦廣銳 肖海超

摘 要：隨著時代的發展以及科技的不斷創新，我國的很多行業都得到了巨大的進步，在這一過程當中，機械行業也得到了長足的發展。在我國機械行業的發展過程當中，數控加工技術對我國工業實力發揮著代表性的作用，因此，更應發展創新數控加工技術。數控加工技術的創新，使得加工行業的加工質量以及加工效率均得到了不同程度的提高，因此得到了十分廣泛的應用以及良好的發展效果。本文對高效數控加工技術進行分析，該技術能夠使得我國數控加工技術互動發展得到一定程度的推進，為我國加工行業的發展貢獻自己的一份微薄之力。

關鍵詞：高效數控加工技術；機械加工；數控設備

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2018）04-0174-02

Abstract：With the development of the times and the continuous innovation of science and technology，great progress has been made in many industries in our country. In this process，the machinery industry has also been greatly developed. In the process of the development of China’s machinery industry，the numerical control processing technology plays a representative role in the industrial strength of our country. Therefore，it is more important to develop and innovate the NC machining technology. The innovation of NC machining technology makes the processing industry improve the processing quality and processing efficiency，so it has been widely used and good development effect. In view of the high efficiency NC machining technology，this paper hopes to make the interactive development of NC technology in our country to a certain extent and contribute to the development of our country’s processing industry.

Keywords：efficient NC machining technology；mechanical processing；numerical control equipment

0 引 言

國外先進制造技術在我國機械制造行業當中不斷助力，使得我國的機械制造技術得到了長足的發展。雖然擁有著客觀的發展成績，但從世界范圍的角度來看，我國的機械制造行業仍然需要進一步的提高，與世界先進制造技術仍然存在一定的差距。因此，在實際的發展過程當中，如何使得數控加工的質量、效率得到有效的提高，已經成為我國數控技術發展過程當中的重要課題。與此同時，在技術發展過程當中，也需要全面創新、發展數控加工技術，一旦受到設備的影響，數控加工技術的創新速度、發展速度就會降低。現如今，我國機械行業已經對該問題的嚴重性有了清晰的認識，因此很多企業都對數控加工設備、數控加工技術進行了不同程度的創新，希望為我國數控技術的發展發揮一定的力量。在這樣的背景下，企業的加工能力得到了有效的提高，并保障了加工質量。現如今，我國數控加工領域當中絕大多數企業都已經擁有了完整的加工設備，但與國外企業相比，我國的設備仍然存在一定的差距。因此，機械加工企業更應該突破現有技術，提升數控加工技術的質量以及效率。本文從實際出發，結合筆者多年的工作經驗，對高效數控加工技術的相關問題進行了重點探討。

1 高效數控加工的概念

所謂的高效數控加工，就是在對零件精度、零件質量進行保證的基礎上，使得設備的利用效率、零件加工率得到提高，并降低加工成本降低，是一種將成本、時間以及效率進行集合的高性能加工技術。作為一個系統工程，高效數控加工技術在實際的切削過程中，切削速度并不是對加工效率進行提高的唯一方法，中等切削速度也能夠使得技工效率得到提高。高效數控加工技術將精加工中高速加工、中等切削等技術進行了結合，實現了對兩種技術的綜合使用。

1.1 高速切削加工

高速切削加工簡稱HSM，在高效數控加工技術當中，高速切削技工是十分重要的組成部分之一，高速切削技術的應用，能夠使得生效率以及加工質量得到有效的提高。在現有背景下，對高速切削技術的大力發展以及推廣，不僅能夠使我國切削加工水平得到提高，也能夠使新產品的開發進程加快，與常規切削加工相比，高速切削技術有著十分明顯的優點。通常來講，高速切削加工是在對質量、精度進行保證的前提下，利用較高的轉速以及進給率使零件材料得到快速切除的加工方法。該加工方法大多在精加工當中進行應用，從而使得高質量、高效率加工能夠得到實現。高速加工技術的應用，能夠使得加工效率提高10～20倍，并有效地改善加工質量。因此，高速加工技術目前已經成為了對高效數控加工進行實現的關鍵技術。其關鍵技術在于：如何對轉速、快速進給能力滿足需求的高剛性機床進行選擇并設計；合適的系統、刀具、接口等機型選擇；獨特的加工方法以及高速加工工藝等。

1.2 高體積切削加工

高體積切削加工技術建成HVM，是利用材料切除率對切削進行實踐的加工技術，該技術通常用于粗加工。在金屬切削中，切除量與進給量、切削深度等關系密切，受到切削力的限制，一般切削中不能夠選擇太大的切削深度，但較高的加工效率則能夠對適當的深度進行加工，并配合盡量高的切削速度，使得高切除率能夠得到有效的實現。現如今，在高效數控加工技術當中，高體積切削技術也已經成為了其中的關鍵技術，該技術的關鍵性在于對具有高功率機床以及較大傳遞力機床的設計。

2 提高數控設備加工效率的方法

2.1 建立合理的計劃管理與生產準備

在現代化企業當中，只有現代管理手段對設備進行管理，才能夠使得其功能得到充分的發揮，因此，企業應對數控加工計劃的管理水平進行提高，對各種數控機床的潛能進行充分挖掘，從而使數控設備加工的效率能夠得到提高。管理水平的高低與數控加工的生產效率密切相關，等工待料是造成開機率低的重要原因，在完成加工任務之后，如果還沒有安排下一批任務，或者是在當前任務完成一半的情況下需要對另外的加急產品進行制作，這就需要重新準備刀具、工裝，這些重復性的工作都會使加工效率的提高受到一定的約束。有的情況中，工件到位但工裝不齊，也會對開機產生影響。通常來講，在整個零件生產周期當中，準備周期的時間約占比40%～50%，如果能夠對生產準備時間進行節省，就能夠使得機床的生產效率得到大幅度的提高。在編程時，可以對刀具等有關準備進行提出，加工零件到達時，同時將刀具等向機床提供，使得不待工、少待工能夠得到實現。因此，好的計劃管理員一方面要對生產計劃的進度進行時刻進步，另一方面還應了解加工設備的性能。

2.2 建立一定量的機床輔助工具庫

對一定量的機床輔助工具庫進行建立十分必要。這是因為在建工準備過程中，如果不能夠及時買到新工具會使得機床的等待時間增加，從而對數控加工的效率產生一定的影響。特別是刀具、螺釘等常用工具、易損件等。因此，對于各種規格的零件庫、刀具庫等倉庫的建立就有十分重要，對這些標準庫的建立，能夠使生產準備時間得到很好的節約。

2.3 對加工方法合理選擇

合理的加工方法一方面能夠使產品的質量得到提高。另一方面還能夠使裝夾次數、輔助時間得以減少，從而使得加工效率得到提高。在對加工路線進行確定的過程當中，應首先對加工質量、加工效率進行保證。加工路線主要有以下幾個方面的原則：對加工路線盡可能縮短、減少刀具移動時間；簡單的數值計算以及少量的程序段，從而使得編程工作量能夠減少。通過綜合應用加工工藝，能夠使得工件的安裝次數減少，使得搬運時間、裝夾時間都得到縮短。

2.4 制定完整的數控機床保養維護制度

正常運轉的數控機床是數控高效的根本保障，較高的設備故障率以及較低的維護水平，是工作停機當中的重要原因。但設備故障在所難免，為了使得數控設備的利用效率能夠得到提高，并使數控機床故障停機的時間得到減少，就應該對設備保養、維護予以正確的認識，對完整的安全操作規程、保養制度、維修制度進行建立，并由專人負責，對設備定期檢查，一旦發現隱患則應該及時的排除。除此之外，還應該對專業的保養維護人員進行培訓，對設備的保養維護，不應流于表面，而應落到實處。

2.5 制定獎勵措施，提高人員積極性

任何活動都離不開人，人往往能夠起到決定性的作用。在高校進行數控加工的過程中，人有著十分關鍵的作用。根據相關統計結果本研究發現，在高效數控加工當中，工人因素能夠達到70%～80%，因此，應對獎勵措施進行制定，從而使得操作人員的積極性得到提高。

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作者簡介：趙洪（1968.04-），男，漢族，山東人，主任技師。研究方向：機械設備制造。