淺談提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率的方法

王健+宋丹丹

摘 要：隨著時(shí)代的發(fā)展與進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用已經(jīng)日漸廣泛，但是其生產(chǎn)加工過程中依然面臨效率不高，質(zhì)量亟待提升等問題。為了更好地發(fā)揮數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工作用，提升其加工效率就顯得極為重要?；诖耍疚木吞岣邤?shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率的方法進(jìn)行分析研究，希望可以為數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工的更好發(fā)展提供借鑒。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；機(jī)械加工；效率提升；方法探索

一、數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工釋義及發(fā)展背景

數(shù)控加工，指的就是通過對(duì)系統(tǒng)的控制來發(fā)出相應(yīng)指令讓刀具做出符合其要求的動(dòng)作或者行為，并以數(shù)字或者字母的形式來代表工件的形狀或者大小等技術(shù)要求以及按照加工工藝的要求來進(jìn)行加工。換一句話說，數(shù)控加工大部分指的是在數(shù)控機(jī)床之上對(duì)零件進(jìn)行加工的整個(gè)過程。

數(shù)控機(jī)床他是通過用計(jì)算機(jī)來對(duì)機(jī)床進(jìn)行控制，那么用來控制機(jī)床的計(jì)算機(jī)，無論是專用計(jì)算機(jī)，還是通用的計(jì)算機(jī)全部統(tǒng)一稱為數(shù)控系統(tǒng)。對(duì)于數(shù)控機(jī)床的運(yùn)作以及輔助行為或動(dòng)作都會(huì)受到數(shù)控系統(tǒng)的控制，對(duì)發(fā)出的指令做出相應(yīng)的動(dòng)作。然而數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令都是程序員根據(jù)工件的材質(zhì)以及加工要求等結(jié)合系統(tǒng)所需要的指令格式進(jìn)行編制。這樣才會(huì)讓數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)程序員的指令來讓系統(tǒng)的功能以及裝置發(fā)出相應(yīng)的指令來對(duì)機(jī)床的動(dòng)作進(jìn)行相應(yīng)的控制。當(dāng)零件加工程序完成之后，機(jī)床隨之而然就會(huì)停止動(dòng)作。對(duì)于任何一種數(shù)控機(jī)床來說，在數(shù)控系統(tǒng)之中如果沒有發(fā)出任何程序指令，數(shù)控機(jī)床就不會(huì)運(yùn)作。機(jī)床的受控行為主要是機(jī)床的停止與浮動(dòng)；主軸的運(yùn)行與旋轉(zhuǎn)方向以及旋轉(zhuǎn)變換；運(yùn)動(dòng)的方向以及速度；對(duì)刀具的選擇以及長(zhǎng)度；還有對(duì)刀具的更換以及對(duì)冷卻液的打開與關(guān)閉等。

數(shù)控技術(shù)最開始主要運(yùn)用于航空工業(yè)，在20世紀(jì)40年代末，數(shù)控技術(shù)誕生于美國(guó)的一家直升飛機(jī)公司。對(duì)于數(shù)控技術(shù)的最初設(shè)想，是在1952年美國(guó)麻省理工學(xué)院所研制出來的三坐標(biāo)數(shù)控銑床。在50年代中期此項(xiàng)數(shù)控技術(shù)用于飛機(jī)的零件加工過程中。在60年代，因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)以及程序的編制日益成熟與優(yōu)化，讓數(shù)控機(jī)床得到了廣泛的應(yīng)用，但是其最大的用戶為航天工業(yè)。對(duì)于一些大的航空工廠來說，其所配有的機(jī)床有上百個(gè)，大多是以切削機(jī)床為主。那么，數(shù)控加工的零件主要是飛機(jī)以及火箭整體的壁板，大梁等以及航空發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)匣，以及盤等。由此可見，數(shù)控機(jī)床發(fā)展初期主要是通過連續(xù)軌跡的機(jī)床，通過連續(xù)軌跡來對(duì)機(jī)床進(jìn)行控制。連續(xù)的軌跡控制又被稱為輪廓的控制。隨著技術(shù)的快速發(fā)展，隨之點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床得到了快速發(fā)展。其與連續(xù)軌跡控制有所區(qū)別，連續(xù)軌跡控制是讓刀具與零件規(guī)定軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，而點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床是保持刀具從某一點(diǎn)向另一點(diǎn)的移動(dòng)到達(dá)最終目的地，無需注意其移動(dòng)路線。

二、提升數(shù)控機(jī)床加工效率的有效方法

1.系統(tǒng)軟件方面

提升數(shù)控機(jī)床加工效率的有效方法，在系統(tǒng)軟件方面需要通過以下兩個(gè)方面進(jìn)行提升，分別是：合理科學(xué)的加工系統(tǒng)操作流程以及專業(yè)、合格的操作人員。

第一，合理科學(xué)的加工系統(tǒng)操作流程。

合理科學(xué)的加工系統(tǒng)操作流程，在對(duì)軟件升級(jí)潛力的過程中起著根基的作用。在對(duì)框架進(jìn)行良好設(shè)計(jì)的前景之下，數(shù)控機(jī)床的操作加工系統(tǒng)性能可以得到很大程度的提高，并通過對(duì)大量實(shí)踐研究結(jié)果觀察以及統(tǒng)計(jì)可以得出，通過對(duì)加工機(jī)械設(shè)備儀器的結(jié)構(gòu)或是配置等基本因素分析與研究，可以對(duì)系統(tǒng)中重復(fù)以及多余的環(huán)節(jié)進(jìn)行去除和減少，甚至是對(duì)其他環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的時(shí)間把控和監(jiān)督，不斷的對(duì)機(jī)床機(jī)械加工周期進(jìn)行縮短從而來實(shí)現(xiàn)整體加工效率的提高，除此之外對(duì)于軟件性能的提高也是需要對(duì)硬件的承載力進(jìn)行考慮，對(duì)框架的整體以及軟硬件兩方面的因素進(jìn)行綜合與合理化規(guī)劃，讓操作系統(tǒng)的升級(jí)以及優(yōu)化程度變得最大化。從而對(duì)系統(tǒng)的性能得到進(jìn)一步的完善與優(yōu)化，最終達(dá)到機(jī)床加工制作效率提升的目的。

第二，專業(yè)合格的操作人員。

與數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工設(shè)備流程接觸最為密切以及親近的就是操作人員。操作人員其自身的職業(yè)道德素養(yǎng)以及相關(guān)專業(yè)的技術(shù)水平等能力會(huì)直接對(duì)整個(gè)機(jī)械加工各個(gè)環(huán)節(jié)帶來致命性影響，影響著生產(chǎn)加工的工作效率。在當(dāng)前機(jī)械加工的環(huán)節(jié)之中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)經(jīng)度出現(xiàn)誤差、設(shè)備停止運(yùn)作以及機(jī)床錯(cuò)誤運(yùn)行等一系列現(xiàn)象與安全性問題，操作人員是處理這一系列的問題直接解決者，這就要求操作人員不僅僅只是擁有理論知識(shí)的豐富，還需要對(duì)上崗之前進(jìn)行培訓(xùn)以及相關(guān)技能的檢測(cè)。與此同時(shí)，還需要在全體操作人員當(dāng)中建立起自身價(jià)值與企業(yè)價(jià)值相掛鉤的職業(yè)素養(yǎng)以及發(fā)展觀，在根部來解決機(jī)床加工效率低下的狀況。

2.系統(tǒng)硬件方面

對(duì)于硬件系統(tǒng)以及其設(shè)備的提高，主要通過以下五個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化與提升。

第一，穩(wěn)定的電網(wǎng)供電質(zhì)量。

數(shù)控機(jī)床得正常運(yùn)作需要在穩(wěn)定的環(huán)境中進(jìn)行。因此，在對(duì)各種因素的干擾進(jìn)行排除之外，還必須需要獲得相對(duì)穩(wěn)定的電力，來維持?jǐn)?shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行。由此可見，企業(yè)在對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行使用時(shí)，就需要對(duì)廠房的電力系統(tǒng)進(jìn)行有效的保障，從而提供安全穩(wěn)定的電力。同樣，相關(guān)其他部門也要加強(qiáng)對(duì)電力的維修與保養(yǎng)，以此來排除影響電力穩(wěn)定的因素，并及時(shí)的發(fā)現(xiàn)電力安全隱患，將其進(jìn)行解決與排除，從而為提供穩(wěn)定的電力做好了保障。

第二，穩(wěn)定的供氣質(zhì)量。

機(jī)械的生產(chǎn)加工還會(huì)受到氣壓環(huán)境的影響，不同的加工程序所需要的氣壓環(huán)境不同。因此提供穩(wěn)定的氣壓環(huán)境，并且對(duì)氣壓環(huán)境進(jìn)行靈活的調(diào)和氣壓，讓氣壓能夠更好的來配合數(shù)控機(jī)床加工。并通過對(duì)氣壓控制設(shè)備的充分利用，讓氣壓與數(shù)控機(jī)床有效配合，以及綜合利用，從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)良好的氣壓環(huán)境，為生產(chǎn)出高精度以及高性能的產(chǎn)品做了有效保障。

第三，傳感器密封問題。

數(shù)控機(jī)床在傳統(tǒng)優(yōu)良性能的基礎(chǔ)之上，通過對(duì)傳感器的功能運(yùn)用來實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化管理與規(guī)范，從技術(shù)層面對(duì)機(jī)床的運(yùn)行起到支持作用，同時(shí)，在此環(huán)節(jié)也是發(fā)生安全問題現(xiàn)象較多的環(huán)節(jié)。由于系統(tǒng)會(huì)受到塵土等雜質(zhì)以及系統(tǒng)密封性差等現(xiàn)象的影響，讓其在運(yùn)行的過程中增加了運(yùn)行阻力，從而對(duì)機(jī)床的正常運(yùn)作起到了阻礙作用。當(dāng)然，這就需要我們工作人員 對(duì)傳感器的密封問題來進(jìn)行解決，這樣才會(huì)有效的提升機(jī)械加工產(chǎn)品的效率。

第四，數(shù)控機(jī)床零配件質(zhì)量問題。

在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行的過程當(dāng)中，各個(gè)零配件以及易耗零件擔(dān)負(fù)著對(duì)各個(gè)主要系統(tǒng)設(shè)備連接的關(guān)鍵工作。在整個(gè)機(jī)械加工過程中起著關(guān)鍵性作用。但是，由于零配件其自身的性質(zhì)不完全相同，這無疑就決定了他們使用壽命以及質(zhì)量問題不確定性以及靈活性。這就需要我們相關(guān)的工作人員通過對(duì)合理的以及科學(xué)的技術(shù)對(duì)零配件進(jìn)行規(guī)范采購(gòu)以及使用等環(huán)節(jié)內(nèi)容的制定。

結(jié)語：

數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率的提升，還需要融合更多的方面，從更為廣泛的方面入手做好其加工性能的優(yōu)化，從而讓數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛，讓數(shù)控機(jī)床在制造企業(yè)中發(fā)揮更大功用，讓其在促進(jìn)國(guó)家制造行業(yè)進(jìn)步中產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

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