探究提高數(shù)控加工技術(shù)水平的有效策略

尹愛東

(安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽　蚌埠　233000)

?

探究提高數(shù)控加工技術(shù)水平的有效策略

尹愛東

(安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽蚌埠233000)

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國數(shù)控加工技術(shù)也得到了快速發(fā)展，數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)，相比傳統(tǒng)普通機(jī)床加工技術(shù)而言，數(shù)控加工技術(shù)能夠快速高效地完成機(jī)械加工。但是，就我國目前的數(shù)控加工技術(shù)而言，與國際先進(jìn)水平依然存在著一定的差距，需要不斷地完善。對于機(jī)械加工企業(yè)來說，數(shù)控加工技術(shù)水平?jīng)Q定整個企業(yè)的生產(chǎn)水平，因此探究提高數(shù)控加工技術(shù)水平的有效策略，有較強的現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；技術(shù)水平；問題；策略

由于數(shù)控技工技術(shù)能夠完成比較復(fù)雜的機(jī)械加工作業(yè)，并能夠彌補普通機(jī)床在生產(chǎn)上的不足之處，因而數(shù)控加工技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)。但是，隨著機(jī)械制造行業(yè)的快速發(fā)展，當(dāng)前我國的數(shù)控加工技術(shù)已無法適應(yīng)制造業(yè)的發(fā)展需求，因此，提升數(shù)控加工技術(shù)水平迫在眉睫。

1數(shù)控加工技術(shù)的概述

數(shù)控加工技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ)，主要是指通過控制系統(tǒng)發(fā)出的指令，使刀具作出符合指令要求的各種運動，用來完成圖紙要求及加工工藝要求的加工技術(shù)[1]。它泛指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的工藝過程。

相比傳統(tǒng)的機(jī)械加工技術(shù)而言，數(shù)控加工技術(shù)具有顯著的優(yōu)點，主要表現(xiàn)在：第一，數(shù)控加工技術(shù)能夠降低工裝數(shù)量。當(dāng)加工形狀較為復(fù)雜的零件時，往往不需要復(fù)雜的工裝。如果需要改變零件的尺寸或形狀，只需要將零件的加工程序進(jìn)行相應(yīng)的改變就可以實現(xiàn)。第二，數(shù)控加工技術(shù)的加工質(zhì)量較高。數(shù)控加工技術(shù)的加工精度比較高，同時具有較高的重復(fù)定位精度，特別適合飛行器等零件的加工要求。第三，數(shù)控加工技術(shù)生產(chǎn)效率高。在小批量生產(chǎn)的情況下，數(shù)控加工技術(shù)能夠減少生產(chǎn)準(zhǔn)備、機(jī)床調(diào)整及工序的檢驗時間，從而大大提升了生產(chǎn)效率。第四，數(shù)控加工技術(shù)能夠加工復(fù)雜型面[2]。對于一些常規(guī)方法難以加工的復(fù)雜型面，數(shù)控加工技術(shù)可以完成加工，甚至可以加工一些無法觀測的加工部位。因此，數(shù)控加工技術(shù)不僅能夠提升企業(yè)的生產(chǎn)效率，適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械自動化的發(fā)展模式，同時數(shù)控加工技術(shù)還能夠保障產(chǎn)品的質(zhì)量，并在一定程度上減少了工作人員的勞動強度。

2影響我國數(shù)控加工技術(shù)水平的因素

2.1數(shù)控機(jī)床的使用不合理

目前，我國對數(shù)控加工技術(shù)的使用已經(jīng)趨于成熟，特別是在機(jī)械制造業(yè)中，使用時間已經(jīng)很長。在數(shù)控加工設(shè)備長期使用過程中，許多設(shè)備不可避免地會因人為或環(huán)境因素而產(chǎn)生一定程度的磨損，導(dǎo)致數(shù)控加工設(shè)備的精密程度在一定程度受到了影響，進(jìn)而會對數(shù)控加工技術(shù)作用的發(fā)揮產(chǎn)生一定的影響。

2.2數(shù)控加工技術(shù)中的程序編寫不專業(yè)

在數(shù)控加工技術(shù)的實施過程中，編程占據(jù)著重要地位，對提升數(shù)控加工的工作效率具有直接的影響。但由于工作人員的專業(yè)化程度不高，這就對數(shù)控加工技術(shù)中編程的專業(yè)性產(chǎn)生了直接性的影響。這種影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面：首先，由于機(jī)床編程人員對數(shù)控機(jī)床的指令不夠熟悉，不太了解機(jī)床的內(nèi)部隱藏功能，影響了數(shù)控機(jī)床的優(yōu)勢發(fā)揮；其次，由于企業(yè)忽視對機(jī)床編程人員的專業(yè)知識和技能的提升教育，導(dǎo)致編程人員掌握的知識結(jié)構(gòu)比較陳舊，且掌握的技術(shù)水平不能適應(yīng)新的發(fā)展需要，限制了編程人員研究新技術(shù)的能力，在一定程度上也就限制了機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)揮[3]；最后，由于機(jī)床編程人員掌握的技術(shù)無法適應(yīng)企業(yè)的實際需求，同時也無法實施專業(yè)化的操作，常常會出現(xiàn)數(shù)控機(jī)床走空刀現(xiàn)象的發(fā)生，限制了數(shù)控機(jī)床實際作用的發(fā)揮。

2.3數(shù)控加工中換刀方法不科學(xué)

在加工大批量零部件的時候，數(shù)控技工技術(shù)的使用往往能夠有效保障加工工序的規(guī)范性，而在這一過程中，科學(xué)的換刀方法則是數(shù)控加工過程穩(wěn)定性的重要保障。換刀方式的合理選擇，能夠盡可能的縮短換刀的輔助時間，降低數(shù)控機(jī)床的精密度損失，從而控制加工工序的成本，因此要想提升數(shù)控加工設(shè)備的工作效率，就必須掌握換刀點的位置，從而最大程度的降低設(shè)備的工作成本。但是，由于操作人員未熟練掌握換刀點的相關(guān)設(shè)置，比如，刀具的位置、走刀路線的布置以及對刀等工序，從而導(dǎo)致數(shù)控設(shè)備的工作效率受到了一定影響。

3提升數(shù)控加工技術(shù)的措施

3.1科學(xué)管理數(shù)控機(jī)床

由于數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床具有一定的差異，如果依然采用傳統(tǒng)的方式對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行管理，很有可能會對數(shù)控機(jī)床造成一定程度的損害。目前，計算機(jī)集中式管理模式是數(shù)控機(jī)床管理上應(yīng)用較多的管理方式。所謂的計算機(jī)集中式管理模式主要是指采用計算機(jī)及其相關(guān)的技術(shù)，對數(shù)控機(jī)床中的加工信息進(jìn)行相應(yīng)的搜索與整理，并采用共享的方式讓相關(guān)的技術(shù)人員在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行交流，從而可以實現(xiàn)網(wǎng)上交流、網(wǎng)上辦公等，這種管理方式的應(yīng)用不僅能夠縮短加工之前的準(zhǔn)備時間，極大地優(yōu)化物流路線，從而能夠提升生產(chǎn)及加工的效率。這種管理方式將計算機(jī)技術(shù)和數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行了有效地結(jié)合，是提升加工技術(shù)水平的一個重要的途徑。

3.2及時維修與保養(yǎng)數(shù)控機(jī)床

在加工一些大批量零件的時候，工作人員必須分清楚零件是屬于粗加工，還是精細(xì)加工的范疇，這主要是由于不同的加工方式對數(shù)控設(shè)備的要求也不盡相同，其中，粗加工零件不需要較高的加工精度，主要保障加工效率，若使用精度高的數(shù)控設(shè)備進(jìn)行加工，極有可能會損壞數(shù)控設(shè)備的精密度，因此，通常采用精密度相對較差，且長期使用過的數(shù)控設(shè)備進(jìn)行加工，而將精密度高且新購置的數(shù)控設(shè)備作為精細(xì)加工零件的專用設(shè)備。這樣不僅能夠保障資源的合理運用，同時還能夠?qū)⒓庸すば驅(qū)C(jī)械數(shù)控設(shè)備的損傷降低到最小，從而延長數(shù)控設(shè)備的使用壽命，提升數(shù)控加工設(shè)備的工作效率。此外，為了降低因設(shè)備損耗而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失，企業(yè)應(yīng)對數(shù)控設(shè)備及時進(jìn)行維修與保養(yǎng)。一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)問題，應(yīng)及時派專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行維修，同時也應(yīng)注意平常對機(jī)械進(jìn)行保養(yǎng)，減少設(shè)備出現(xiàn)的損耗現(xiàn)象。

3.3培養(yǎng)專業(yè)的數(shù)控人才

數(shù)控加工的運作及編程的順利實施需要相關(guān)技術(shù)人員的支持，數(shù)控人才對機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)水平的提升具有重要的作用。若數(shù)控加工操作人員的專業(yè)性不強，那么就難以讓數(shù)控加工方式最大程度地發(fā)揮其作用，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量往往也就無法得到保障，且在一定程度上可能還會對數(shù)控設(shè)備造成損壞，進(jìn)而縮短數(shù)控設(shè)備的使用壽命[4]。因此，企業(yè)在選擇數(shù)控操作人員的時候，應(yīng)把好人才的選入關(guān)，盡量培養(yǎng)出一批具有高素質(zhì)的專業(yè)性數(shù)控人才，同時企業(yè)也可以引進(jìn)高素質(zhì)的數(shù)控人才，這樣不僅能夠保障數(shù)控加工技術(shù)的順利實施，同時還能夠為企業(yè)儲備更多的專業(yè)人才，保障企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

3.4提升數(shù)控編程人員的專業(yè)性

由于編程人員的技術(shù)水平對數(shù)控加工技術(shù)具有直接性的影響，因此，提升編程人員的專業(yè)性對提升數(shù)控加工技術(shù)水平具有重要的意義。首先，企業(yè)應(yīng)對編程人員進(jìn)行定期或不定期的培訓(xùn)，及時更新技術(shù)人員的知識水平，并使技術(shù)人員及時掌握先進(jìn)的技術(shù)；其次，可以采用先進(jìn)的計算機(jī)模擬技術(shù)進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的仿真操作，確保優(yōu)化后的程序能夠快速、高效地完成生產(chǎn)加工的任務(wù)。與此同時，相關(guān)工作人員應(yīng)盡可能縮短程序的調(diào)試時間，從而提升數(shù)控機(jī)床的工作效率；再者，編程人員應(yīng)全面掌握數(shù)控機(jī)床中的各種工作指令，同時也應(yīng)清楚地了解數(shù)控機(jī)床的內(nèi)部隱藏功能，從而保障數(shù)控機(jī)床的工作效率；最后，編程人員在編程的時候，必須結(jié)合數(shù)控機(jī)床的具體情況，保障所編程序的實用性和可靠性，最大限度地避免“走空刀”現(xiàn)象的發(fā)生。

3.5合理選擇數(shù)控加工中的切削刀具

切削刀具的科學(xué)、合理選擇對提升數(shù)控加工的技術(shù)水平具有一定的作用，應(yīng)予以足夠的重視。目前，數(shù)控機(jī)床正逐漸向著高速化、大功率化等方向發(fā)展，因此，對數(shù)控機(jī)床刀具提出了一些新的要求。要求切削刀具在數(shù)控機(jī)床加工過程中的不僅要能夠承受住強力高速的切削加工作業(yè)，同時還應(yīng)盡量避免自身遭受到的損傷。根據(jù)這些要求，在選擇數(shù)控機(jī)床的切削刀具時，企業(yè)應(yīng)優(yōu)先選用現(xiàn)代化硬質(zhì)合金刀具，若企業(yè)的自身條件比較優(yōu)越，那么企業(yè)還可以根據(jù)自身的實際情況選擇一些陶瓷刀片類的耐磨性能強的刀具。實踐證明，在數(shù)控加工的過程中，若刀具的性能能夠得到有效地保障，那么對提升機(jī)械數(shù)控加工的技術(shù)水平具有重要的意義。

值得注意的是球頭型刀具并非適用于所有方式的數(shù)控加工[5]，比如，在自由曲面加工過程中，因其頂端沒有任何切削速度，因此，若想保障刀具的加工精密度，就應(yīng)將切削的行間距設(shè)置得比較密集才能符合要求，但是這樣的設(shè)置會大大降低數(shù)控的加工效率。因此，應(yīng)該針對具體的加工要求選擇合適的切削刀具，這樣才能有效保障工作效率。

4數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展趨勢

4.1數(shù)控加工技術(shù)的智能化、開放化及網(wǎng)絡(luò)化

隨著科技的不斷發(fā)展，未來的數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展方向一定是以智能化為主導(dǎo)。智能化包含于數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面：其一，數(shù)控加工技術(shù)為了提升加工的工作效率而智能化，同時為了保障生產(chǎn)質(zhì)量而智能化；其二，數(shù)控加工技術(shù)為了提升數(shù)控技術(shù)的驅(qū)動性能而智能化，同時為了使用連接更加方便而智能化，比如，前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運算以及自動識別負(fù)載自動選定模型等方面；其三，數(shù)控加工技術(shù)為了簡化編程、簡化操作而智能化，比如，智能化的自動編程、智能化的人機(jī)界面等方面；其四，數(shù)控加工技術(shù)在診斷、監(jiān)控以及維修等方面而智能化。

4.2數(shù)控加工技術(shù)的高效化、高精度化

隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展越來越迅速，因而對數(shù)控加工技術(shù)的要求也就越來越高，數(shù)控加工需要更加高效且高質(zhì)量的技術(shù)予以支持。數(shù)控加工技術(shù)高效且高質(zhì)量的發(fā)展，能夠滿足現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展需求，提升機(jī)械加工的效率，保障機(jī)械加工的質(zhì)量，同時還能夠縮短機(jī)械加工的時間，為企業(yè)節(jié)省機(jī)械加工的生產(chǎn)成本，保障企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[6-7]。

5結(jié)束語

綜上所述，隨著科技的不斷發(fā)展，市場對數(shù)控加工水平也提出了更多的要求。為了應(yīng)對市場的挑戰(zhàn)，只有不斷尋求提升數(shù)控加工技術(shù)效率及水平的方法，才能提升企業(yè)自身的生產(chǎn)效率，保障企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，提升企業(yè)在市場中的競爭力，同時也有利于整個制造行業(yè)向著更加高效化、高新化的方向發(fā)展，使得整個制造行業(yè)具有更加廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳杰平，馮武堂，郭萬山，等.發(fā)動機(jī)連桿大端分離漲斷加工性能研究[J].安徽科技學(xué)院學(xué)報，2011，25(2)：37-42.

[2]孟愛英．網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控加工系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J]．機(jī)床與液壓，2012，40(5)：148-150．

[3]孫業(yè)榮，姚斌，張春雨.基于TSP和塑料模具頂針板孔群加工路徑優(yōu)化問題的研究[J].機(jī)械設(shè)計與制造，2010(10)：241-243.

[4]楊海卉.THG400臥式加工中心誤差分析與建模[J].安徽科技學(xué)院學(xué)報，2013，27(3)：37-41.

[5]王曉明.UGCAM中的PLANAR-MILL的應(yīng)用[J].安徽科技學(xué)院學(xué)報，2007(2)：35-39.

[6]王占禮，董超，胡艷娟，等．?dāng)?shù)控加工仿真系統(tǒng)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]．制造業(yè)自動化，2013，35(5)：41-45．

[7]王占禮，朱丹，胡艷娟，等．薄壁件數(shù)控加工物理仿真研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]．機(jī)床與液壓，2014(3)：162-166．

(責(zé)任編輯：李孟良)

收稿日期：2016-03-10

基金項目：安徽省省級質(zhì)量工程項目(2013tszy085)。

作者簡介：尹愛東(1968-)，女，安徽省六安市人，助理實驗師，主要從事數(shù)控加工研究。

中圖分類號：TG659

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1673-8772(2016)03-0081-04

To Explore the Most Effective Strategies of Improve the Level of Digital Control Processing Technology

YIN Ai-dong

(Anhui Vocational College of Electronics&Information Technology, Bengbu 233000， China)

Abstract：Now, as the development of science and technology, the digital control processing technology in China has a very rapid development. and digital control processing technology has been widely applied in mechanical manufacturing industry. Compared with the general machine tool processing technology, digital control processing technology can complete the machining processing more rapidly and effectively. But there exists a certain gap between our country and the developed in digital control processing technology，we need to continuously improve ourselves For the mechanical processing enterprises，digital control processing technology determines the production level of the whole enterprises，so the exploring of the most effective strategies of improviy the level of digital control processing technology has practical significance.

Key words:Digital control processing; Technical level; The problem; Strategy