數控銑床能耗模型及其加工優化的思考

摘 要：隨著科技的不斷發展，數控銑床也在不斷發展，本文通過上下模外導向銜接法、大落差輪廓加工法、輪廓凹R處清根法、合金鋼鑲塊預加工法，四個方面對數控銑床能耗加工優化方法進行了總結，并對數控銑床能耗模型進行討論，使數控銑床技術得到進一步的發展，降低人為操作的勞動強度與刀具的磨損程度，希望為關注這一話題的人們提供參考。

關鍵詞：數控銑床；能耗模型；加工優化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.038

0 引言

能源是我國機械制造業發展的必要條件，但數控銑床在運行的過程中資源浪費情況較為嚴重，進而在這一過程中，為了能夠降低資源的消耗量，需要對數控銑床進行合理優化，使工作人員在對對數控銑床進行加工的過程中，提高工作效率，減少勞動量，另外，為了提高數控銑床的工作效率，可以對其進行合理設計，使其能夠隨著科技的發展而進步。

1 數控銑床能耗模型

在對數控銑床進行加工的過程中，需要通過以下三個步驟來實現。第一，在對待機功率進行設計的過程中，其中的照明系統、冷卻風扇等，這部分在運行的的過程中，不會產生能耗，當數控銑床處于待機狀態時，這一部分還在處于運狀態，進而這部分為常量。在對這一部分進行測量數據的過程中，可以將數控銑床放置到參考點，并分別對運行和不運行的狀態進行測量。第二，在對主軸空載部分進行設計的過程中，由于設備中的主軸專轉數常處于空轉的狀態，進而在對其進行測量的過程中，需要先開啟電源系統，并將設備激活，使在其運行狀態進行測量。第三、在對數控銑床中的主銑進行設計的過程中，需要將其中的主軸進行消除，并將其中的主軸轉數、切深等方面進行測量，并通過運算測出其轉數。

2 數控銑床能耗加工優化方法

（1）上下模外導向銜接法。在對數控銑床能耗加工優化的過程中，可以通過以下兩個方面使用上下模外導向銜接法，第一，由于數控銑床在加工的過程中，會產生一定的誤差，當誤差過大時，會影響模具的調試狀態，為了改善這一現狀，可以將設備中的上、下底板使用不同的設備進行加工，但在加工的郭程中，沒有時間限制，但在使用這一方法時，由于其在調配的過程中，是隨意調配的，進而是其中具有較大的誤差，難以合理應用。第二，在對上、下模進行加工的過程中，為了保障其能夠合理安裝，可以在安裝的過程中，應用同一設備，并保障導柱孔與襯套孔之間距離較短，進而在加工中受到的外力較小，減小了設備中存在的誤差。

（2）大落差輪廓加工法。在對數控銑床能耗加工優化的過程中，可以通過以下兩個方面使用大落差輪廓加工法，第一，在對數控銑床進行精加工的過程中，可以使用立銑刀，在使用這一方法進行加工時，由于其具有高效、簡單等特點，進而被廣泛應用到加工輪廓中，但在使用這一方法進行加工的過程中，由于需要對設備的邊進行仔細打磨，降低了工作效率。第二，在使用長刃口刀具對設備進行打磨的過程中，為了能夠找到最高效的刀具，可以使用不同的刀具進行實驗，例如：在實驗的過程中，使用不同刀具同時對數控銑床進行修邊，并對比其工作效率與工作精細度，找到工作效率最高的工具，在實驗后，通過對比實驗結果，能夠了解到球頭刀具能夠提高工作效率，進而在之后對輪廓進行加工的過程中，可以使用球頭的刀具，并使用曲面精加工的方式進行加工，使其能夠提高數控銑床修邊的工作效率[1]。

（3）輪廓凹R處清根法。在對數控銑床能耗加工優化的過程中，可以通過以下兩個方面使用大輪廓凹R處清根法，第一，由于對輪廓進行修邊的工作需要具有極高的精細度，進而在對其進行進行加工的過程中，可以使用粗加工法對其進行加工，在這一過程中，需要將R處進行仔細打磨，但由于R處中的角度容易使刀具受損，進而可以使用程序流量加工的方法進行加工，但在使用這一方法進行加工的過程中，會對刀具有一定的影響，并且無法控制其中的余量。第二，在使用立銑刀對R處進行加工的過程中，由于其具有材質硬度高、加工速度快的作用，進而在實際的應用中，能夠在不傷刀具的情況下，提高工作效率，并且不用對刀具進行維護，減小了磨具加工的時間。

（4）合金鋼鑲塊預加工法。在對數控銑床能耗加工優化的過程中，可以通過以下兩個方面使用合金鋼鑲塊預加工法，第一，隨著磨具材料質量不斷提高，進而在加工的過程中，遇到合金鋼工件越來越多，但由于其具有較大的硬度，進而在使用普通刀具進行加工的過程中會對刀具產生影響，甚至由于刀片磨損，對磨具的質量產生影響，進而在實際的應用中，可以在對磨具進行加工之前，對其先進行半精加工，例如：在進行半精加工的過程中，可以根據磨具的實際情況進行留量，通過這樣的方法先對磨具進行加工，降低磨具的硬度，并提高加工效率[2]。第二，在應用這一方法進行加工的過程中，可以對加工情況進行測試并調查使用情況，并逐漸優化這一方法，提高刀具的使用年限，避免刀具經常維修，提高磨具的加工效率，保障磨具的加工質量。

3 結論

綜上所述，在對磨具進行加工的過程中，由于其具有一定的硬度，會對刀具有一定的損耗，為了降低刀具的損耗率，需要合理選擇刀具，并對磨具進行半加工，進而提高刀具的使用壽命，并提高磨具加工的效率，降低了人為操作的勞動強度，為后續的工藝加工奠定了良好的基礎，使數控銑床得到進一步優化。

參考文獻：

[1]王萍，張成學.子程序調用在數控銑床槽類零件粗加工中的應用[J].農機使用與維修，2018（03）：17.

[2]程鑫.數控銑床FANUC 0i系統刀具半徑補償系統參數設置解析[J].中國設備工程，2018（02）：112-113.

作者簡介：周游（1990-），男，江蘇泰州人，本科，助講，研究方向：數控加工。