高效數(shù)控加工技術(shù)實踐

趙洪 王星 王偉 焦廣銳 肖海超

摘 要：隨著時代的發(fā)展以及科技的不斷創(chuàng)新，我國的很多行業(yè)都得到了巨大的進步，在這一過程當(dāng)中，機械行業(yè)也得到了長足的發(fā)展。在我國機械行業(yè)的發(fā)展過程當(dāng)中，數(shù)控加工技術(shù)對我國工業(yè)實力發(fā)揮著代表性的作用，因此，更應(yīng)發(fā)展創(chuàng)新數(shù)控加工技術(shù)。數(shù)控加工技術(shù)的創(chuàng)新，使得加工行業(yè)的加工質(zhì)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(yīng)用以及良好的發(fā)展效果。本文對高效數(shù)控加工技術(shù)進行分析，該技術(shù)能夠使得我國數(shù)控加工技術(shù)互動發(fā)展得到一定程度的推進，為我國加工行業(yè)的發(fā)展貢獻自己的一份微薄之力。

關(guān)鍵詞：高效數(shù)控加工技術(shù)；機械加工；數(shù)控設(shè)備

中圖分類號：TG659 文獻標(biāo)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(shù)在我國機械制造行業(yè)當(dāng)中不斷助力，使得我國的機械制造技術(shù)得到了長足的發(fā)展。雖然擁有著客觀的發(fā)展成績，但從世界范圍的角度來看，我國的機械制造行業(yè)仍然需要進一步的提高，與世界先進制造技術(shù)仍然存在一定的差距。因此，在實際的發(fā)展過程當(dāng)中，如何使得數(shù)控加工的質(zhì)量、效率得到有效的提高，已經(jīng)成為我國數(shù)控技術(shù)發(fā)展過程當(dāng)中的重要課題。與此同時，在技術(shù)發(fā)展過程當(dāng)中，也需要全面創(chuàng)新、發(fā)展數(shù)控加工技術(shù)，一旦受到設(shè)備的影響，數(shù)控加工技術(shù)的創(chuàng)新速度、發(fā)展速度就會降低。現(xiàn)如今，我國機械行業(yè)已經(jīng)對該問題的嚴重性有了清晰的認識，因此很多企業(yè)都對數(shù)控加工設(shè)備、數(shù)控加工技術(shù)進行了不同程度的創(chuàng)新，希望為我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展發(fā)揮一定的力量。在這樣的背景下，企業(yè)的加工能力得到了有效的提高，并保障了加工質(zhì)量?，F(xiàn)如今，我國數(shù)控加工領(lǐng)域當(dāng)中絕大多數(shù)企業(yè)都已經(jīng)擁有了完整的加工設(shè)備，但與國外企業(yè)相比，我國的設(shè)備仍然存在一定的差距。因此，機械加工企業(yè)更應(yīng)該突破現(xiàn)有技術(shù)，提升數(shù)控加工技術(shù)的質(zhì)量以及效率。本文從實際出發(fā)，結(jié)合筆者多年的工作經(jīng)驗，對高效數(shù)控加工技術(shù)的相關(guān)問題進行了重點探討。

1 高效數(shù)控加工的概念

所謂的高效數(shù)控加工，就是在對零件精度、零件質(zhì)量進行保證的基礎(chǔ)上，使得設(shè)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(shù)。作為一個系統(tǒng)工程，高效數(shù)控加工技術(shù)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(shù)控加工技術(shù)將精加工中高速加工、中等切削等技術(shù)進行了結(jié)合，實現(xiàn)了對兩種技術(shù)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(shù)控加工技術(shù)當(dāng)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(shù)的應(yīng)用，能夠使得生效率以及加工質(zhì)量得到有效的提高。在現(xiàn)有背景下，對高速切削技術(shù)的大力發(fā)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(chǎn)品的開發(fā)進程加快，與常規(guī)切削加工相比，高速切削技術(shù)有著十分明顯的優(yōu)點。通常來講，高速切削加工是在對質(zhì)量、精度進行保證的前提下，利用較高的轉(zhuǎn)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(dāng)中進行應(yīng)用，從而使得高質(zhì)量、高效率加工能夠得到實現(xiàn)。高速加工技術(shù)的應(yīng)用，能夠使得加工效率提高10～20倍，并有效地改善加工質(zhì)量。因此，高速加工技術(shù)目前已經(jīng)成為了對高效數(shù)控加工進行實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。其關(guān)鍵技術(shù)在于：如何對轉(zhuǎn)速、快速進給能力滿足需求的高剛性機床進行選擇并設(shè)計；合適的系統(tǒng)、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(shù)建成HVM，是利用材料切除率對切削進行實踐的加工技術(shù)，該技術(shù)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(guān)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?qū)m當(dāng)?shù)纳疃冗M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(xiàn)?，F(xiàn)如今，在高效數(shù)控加工技術(shù)當(dāng)中，高體積切削技術(shù)也已經(jīng)成為了其中的關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)的關(guān)鍵性在于對具有高功率機床以及較大傳遞力機床的設(shè)計。

2 提高數(shù)控設(shè)備加工效率的方法

2.1 建立合理的計劃管理與生產(chǎn)準(zhǔn)備

在現(xiàn)代化企業(yè)當(dāng)中，只有現(xiàn)代管理手段對設(shè)備進行管理，才能夠使得其功能得到充分的發(fā)揮，因此，企業(yè)應(yīng)對數(shù)控加工計劃的管理水平進行提高，對各種數(shù)控機床的潛能進行充分挖掘，從而使數(shù)控設(shè)備加工的效率能夠得到提高。管理水平的高低與數(shù)控加工的生產(chǎn)效率密切相關(guān)，等工待料是造成開機率低的重要原因，在完成加工任務(wù)之后，如果還沒有安排下一批任務(wù)，或者是在當(dāng)前任務(wù)完成一半的情況下需要對另外的加急產(chǎn)品進行制作，這就需要重新準(zhǔn)備刀具、工裝，這些重復(fù)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(chǎn)生影響。通常來講，在整個零件生產(chǎn)周期當(dāng)中，準(zhǔn)備周期的時間約占比40%～50%，如果能夠?qū)ιa(chǎn)準(zhǔn)備時間進行節(jié)省，就能夠使得機床的生產(chǎn)效率得到大幅度的提高。在編程時，可以對刀具等有關(guān)準(zhǔn)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(xiàn)。因此，好的計劃管理員一方面要對生產(chǎn)計劃的進度進行時刻進步，另一方面還應(yīng)了解加工設(shè)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(zhǔn)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(shù)控加工的效率產(chǎn)生一定的影響。特別是刀具、螺釘?shù)瘸Ｓ霉ぞ?、易損件等。因此，對于各種規(guī)格的零件庫、刀具庫等倉庫的建立就有十分重要，對這些標(biāo)準(zhǔn)庫的建立，能夠使生產(chǎn)準(zhǔn)備時間得到很好的節(jié)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(chǎn)品的質(zhì)量得到提高。另一方面還能夠使裝夾次數(shù)、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(dāng)中，應(yīng)首先對加工質(zhì)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(shù)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(yīng)用加工工藝，能夠使得工件的安裝次數(shù)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(shù)控機床保養(yǎng)維護制度

正常運轉(zhuǎn)的數(shù)控機床是數(shù)控高效的根本保障，較高的設(shè)備故障率以及較低的維護水平，是工作停機當(dāng)中的重要原因。但設(shè)備故障在所難免，為了使得數(shù)控設(shè)備的利用效率能夠得到提高，并使數(shù)控機床故障停機的時間得到減少，就應(yīng)該對設(shè)備保養(yǎng)、維護予以正確的認識，對完整的安全操作規(guī)程、保養(yǎng)制度、維修制度進行建立，并由專人負責(zé)，對設(shè)備定期檢查，一旦發(fā)現(xiàn)隱患則應(yīng)該及時的排除。除此之外，還應(yīng)該對專業(yè)的保養(yǎng)維護人員進行培訓(xùn)，對設(shè)備的保養(yǎng)維護，不應(yīng)流于表面，而應(yīng)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?jīng)Q定性的作用。在高校進行數(shù)控加工的過程中，人有著十分關(guān)鍵的作用。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計結(jié)果本研究發(fā)現(xiàn)，在高效數(shù)控加工當(dāng)中，工人因素能夠達到70%～80%，因此，應(yīng)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。

參考文獻：

[1] 微涼，七丁.高效數(shù)控加工技術(shù) [J].航空制造技術(shù)，2009（1）：42-43.

[2] 易緋雄，李職模，伍浩，等.數(shù)控高效加工的應(yīng)用方法及實例 [J].新技術(shù)新工藝，2009（3）：16-18.

[3] 蔡玉俊.模具型腔高效數(shù)控加工策略及參數(shù)優(yōu)化研究 [J].天津工程師范學(xué)院學(xué)報，2008，18（4）：2.

[4] 董定乾，王元生.模具型腔高效數(shù)控加工實現(xiàn)的途徑與技術(shù)措施 [J].機械工程師，2008（12）：116-117.

[5] 吳國君，孫煥軍，劉鋼棒，等.實現(xiàn)高效數(shù)控加工的途徑與過程控制 [J].模具制造，2008（2）：60-66.

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(shè)備制造。