提高數控機床機械加工效率的方法探析

摘 要：智能化時代機械制造領域越來越趨向于智能化和自動化，數控機床對提高企業生產力和提升機械工業行業發展具有十分重要的作用。本文首先分析數控機床機械加工原理與誤差因素，進而探討提高數控機床機械加工效率的方法，以提升相關企業工作效率。

關鍵詞：數控機床;機械加工;效率;方法

數控機床機械加工種類較多，主要包括切削類、成型類、特種加工類和其它類別的機床，其中金屬切削類的數控機床應用最為廣泛，包含數控車床、銑床、鉆床等，在許多金屬產品的加工上都必不可少。隨著當前機械加工行業的競爭不斷加劇和行業對產品質量的要求不斷提升，提升機械加工的效率對于機械加工企業的生存和高質量發展也有關鍵作用。因此，為切實提升產品的精確度，我們要不斷加強對數控機床切削控制能力的優化和改善，保證產品的產出質量。

1數控機床機械加工原理與誤差因素

1.1數控機床切削加工原理

雖然數控機床具備高度智能化和自動化特征，但是仍然需要技術人員和工人的操作，受到工人操作技術和操作經驗參差不齊的影響，很多情況下數控機床的切削能力不能得到保障。因此，技術人員在實際工作中應當重視對切削原理的掌握，規避可能出現風險的操作行為，提升機械加工的精確度。例如，在對齒輪零部件進行切削操作的過程中，理應按照操作規范采取滾齒加工的方式，但是在實際工作中，由于刀具會發生機械狀態下的位置變化，就會產生切削誤差。在應對這一情況時，技術人員如果掌握切削加工原理，就會注意到漸開線基本蝸桿的技術原理和工藝問題，此時可以積極選擇其他能夠提升精度的基本蝸桿進行合理替代。同時，想要保證齒輪漸開線的光滑程度，還可以合理應用切削刃，在科學成形運動的指導下，對沖加工原理誤差帶來的影響。在這種操作下，雖然在切削過程中仍然會存在一定的誤差，但是較傳統操作已經降到最低，同時還能夠有效應對滾刀齒數有限的情況，顯著提升數控機床及配套刀具的工作結構簡化程度。因此，只要能夠掌握清除切削加工的基本原理，我們就能夠合理應對降低機械加工精確度的各類情況，盡最大可能降低誤差，并且在行業內積極推廣。

1.2數控機床主軸回轉存在誤差

機床主軸是數控機床的重要組成部分，其主要功能就是裝夾工件或道具，并且在切削運動中起到主要傳遞作用。可見，機床主軸的回轉精確程度直接會影響整個數控機床的工作精度，也會影響到加工件的形狀、位置方面的精確度以及產品的粗糙程度。因此，想要保證加工精確度，首先就要減少主軸回轉的誤差。而想要降低主軸回轉的誤差，首先就要保持回轉軸線不做任何運動，固定其所在位置。但是從現實情況來看，機床主軸是由軸承、軸頸等零部件構成，其在機械加工過程中同樣存在一定的制造誤差，加之零部件組合效果、機械潤滑情況以及回轉動力影響，都會導致主軸回轉存在周期性誤差。在實際操作過程中，技術人員是難以找到理想狀態的回轉軸線位置的，一般都以平均位置來作為替代。機床主軸回轉誤差的變現形式各異，例如在加工螺紋時會導致螺距的間歇性誤差。機床主軸回轉誤差是難以避免的，但是我們可以通過挑選優質的數控機床和加強技術人員操作水平來對沖誤差風險。

1.3數控機床工件安裝誤差

數控機床有很多工件組成，其工件在安裝上一旦出現誤差，就能夠直接影響機械加工的精確度。數控機床裝件在安裝上主要包含定位和夾緊兩道工序。定位主要是使工件處于精確的空間位置，一旦定位不準，將直接影響切削精度。夾緊則是在工件進行正確定位后，保證其緊固，在工作中不產生空間變化。目前，數控機床在加工上一般都是大規模數字化生產，這就不可避免地存在一定的定位誤差，因而會影響切削的具體精度。我們在應對上應當重視夾具和定位的作用，保證加工的精確度，改善機床的工藝水平，降低技術人員的工作強度。

2提高數控機床機械加工效率的方法

2.1加強數控機床振動控制

數控機床較傳統機床具有傳動箱結構簡單、齒輪傳遞少的優點，在高速切削的過程中振動顯著下降，但由于數控機床轉速高、零部件在工作中持續接觸，因而還是會產生一定程度的振動。在工藝方面，首先要提升數控機床的抗震性，此處應當聚焦機床制造材料的剛性，保證工件裝夾位置的合理，在裝夾完成后還要夾緊工件，降低因切削力帶來的工件振動。同時，要在操作中選擇合理的刀具，刀具剛性不足也是會引發振動的重要因素。此外，還應當科學控制切削用量，設置合理的轉速參數。一般來說，切削操作的轉速越快，刀具或被加工產品的出現振動的概率就會越大。在參數設置上，要根據實際操作選擇合適的進給量和切削深度，盡可能保持刀具受力在可承受的區間內。

2.2加強數控機床速度控制

當前，企業生產產品的出發點是獲得經濟效益。因此，大多數企業在加工工件的過程中都會盡可能將數控機床的速度提到最高，以加快工件生產。而機床在一味高轉速的生產下，很容易不符合一些工件的加工工藝要求，從而導致工件精度下降，甚至出現一批產品尺寸不符合要求的情況，導致經濟損失。我們在提升機械加工精度的過程中，要重視對數控機床速度的控制，改善切削水平，控制好機床的動力參數、主軸回轉速度以及切削速度、進給速度等，這樣能夠明顯降低產品的不合格率。尤其是在切削速度的選擇上，我們要嚴格根據工件生產工藝，合理確定背吃刀量和進給量，進而設置科學的切削速度，保證加工精度。

2.3加強對數控機床的養護和操作

數控機床本身的運行可靠性是加工精度的基本保障，一旦數控機床本身出現問題，提升加工精度的無從談起。數控機床是機械加工企業重要的固定資產，是長期使用的生產工作，倘若數控機床的工況較差，直接就會導致精度下降。操作人員首先要加強技術學習，不斷提升實踐能力，日常加強對數控機床的保養維護，確保機床的機械潤滑效果，定期查看潤滑、液壓裝置的油量，按照機床的型號和特性選擇合理的潤滑油。在操作上，要先空車低轉約5分鐘，倘若機器工作良好，才能夠進入加工環節，絕不能為了提升產出數量就超負荷運轉。機床停轉后，要再次檢查潤滑油翔安情況，使用15分鐘左右的時間清理機床，擯棄給在滑動導軌上涂油。此外，要按一定周期定期保養控制柜、空氣濾清器、限位開關、液壓管路接頭的零部件，保證數控機床的工況良好，改善切削控制能力，降低加工誤差。

結語

智能化時代數控機床加工在保證精度的前提下提升效率對于企業快速發展有重要意義。因此需要不斷探索影響切削控制能力和加工誤差的因素，積極加強數控機床的振動控制、誤差控制和保養工作，提升機械企業的加工效率。

參考文獻：

[1]吳寒. 如何提高數控機床機械加工效率[J]. 科學咨詢，2021（23）：84-85.

[2]于峰. 提高數控機床機械加工效率的方法[J]. 中國科技投資，2021（19）：159-160.

[3]郭偉. 提高數控機床機械加工效率的方法[J]. 現代制造技術與裝備，2021，57（8）：163-164.

[4]費拓，張望. 淺談提高數控機床機械加工效率的方法[J]. 科學與信息化，2021（11）：123.

[5]薛德鎮. 提高數控機床機械加工效率的措施研究[J]. 中外交流，2021，28（1）：1234.

[6]習云飛，李天寶. 提高數控機床機械加工效率的方法簡述[J]. 中國設備工程，2020（22）：103-105.

作者簡介：

霍志偉，（1983.08--）男，漢族，遼寧彰武人，本科，講師，研究方向：智能制造應用、數控技術。