淺談提升數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率的途徑

柯澤豪

（廣東石油化工學(xué)院，廣東 茂名 525000）

新時(shí)期背景下，機(jī)械制造加工使用頻次較多設(shè)備便是數(shù)控機(jī)床，信息化時(shí)代的到來，計(jì)算機(jī)不斷滲透于數(shù)控機(jī)床設(shè)備中，促進(jìn)其加工更具智能化、自動(dòng)化，在加工領(lǐng)域應(yīng)用效能具有重要促進(jìn)作用。機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)充分利用數(shù)控機(jī)床，有助于提升生產(chǎn)效率、增加生產(chǎn)質(zhì)量，選取正確的加工方式，方可提升機(jī)床加工效率，改善數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工質(zhì)量。數(shù)控機(jī)床實(shí)際應(yīng)用過程中，受多方面因素影響，易出現(xiàn)機(jī)械加工問題，不利于加工效率提升，需做好全方面分析，消除或減少其影響因素。

1 數(shù)控機(jī)床加工特征

數(shù)控機(jī)床評(píng)價(jià)自身加工優(yōu)勢(shì)，在機(jī)械加工中普遍應(yīng)用，主要包含以下幾方面特征：（1）適應(yīng)性強(qiáng)。適應(yīng)性主要指柔性，數(shù)控機(jī)床可跟隨生產(chǎn)主體的變更進(jìn)行變化，數(shù)控機(jī)床變更加工零件時(shí)，僅需將其程序進(jìn)行重新布設(shè)，方可對(duì)新零件進(jìn)行加工，無須將機(jī)械和控制部分硬件進(jìn)行變更，且生產(chǎn)過程是自行完成的。（2）精度高，質(zhì)量穩(wěn)定。數(shù)控機(jī)床主要依照數(shù)字指令完成加工操作，通常無須依附于人工，有效降低操作者人為誤差。數(shù)控機(jī)床加工精度從原有±0.01mm提高到±0.005mm甚至更高，且充分利用補(bǔ)償技術(shù)，提升數(shù)控機(jī)床加工精度，特別是有效提升同一批次生產(chǎn)一致性，產(chǎn)品達(dá)標(biāo)率較高，加工質(zhì)量穩(wěn)定。（3）生產(chǎn)效率高。通常零件加工時(shí)間包含兩大模塊，即機(jī)動(dòng)及輔助時(shí)間，數(shù)控機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量變化范圍通常超過普通機(jī)床，所以數(shù)控機(jī)床每一環(huán)節(jié)均需使用最有利的切削量。數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)剛性優(yōu)良，允許進(jìn)行大切削用量強(qiáng)力切削，有效提升數(shù)控機(jī)床切削效率，縮短機(jī)動(dòng)時(shí)間。（4）良好的經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)控機(jī)床設(shè)備價(jià)格高昂，加工過程中分?jǐn)傊亮慵O(shè)備折舊費(fèi)較高，在單件、小批量生產(chǎn)條件下，利用數(shù)控機(jī)床加工可節(jié)省時(shí)間及生產(chǎn)費(fèi)用。同時(shí)，加工精度較為穩(wěn)定，降低產(chǎn)品報(bào)廢率，使生產(chǎn)成本進(jìn)一步下降。

2 影響數(shù)控機(jī)床加工效率的因素

現(xiàn)階段，數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)處于成熟，在生產(chǎn)及制造工藝過程中，均形成完整的、規(guī)范化流程，對(duì)制造和加工相關(guān)內(nèi)容做出明確規(guī)定。數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)自身屬于精細(xì)化、高精度生產(chǎn)流程，影響數(shù)控機(jī)床加工效率因素主要包含以下幾方面：

（1）數(shù)控機(jī)床加工維護(hù)缺乏合理性?，F(xiàn)階段，多數(shù)數(shù)控機(jī)床實(shí)際使用過程中，均存在出現(xiàn)定期維護(hù)不足，因?yàn)槠髽I(yè)中專業(yè)機(jī)械維修人員匱乏。數(shù)控機(jī)床實(shí)際加工中，處于各階段出現(xiàn)故障不盡相同，需專業(yè)故障維修人員做以保障，實(shí)際加工專業(yè)維修人員匱乏，未定期對(duì)其進(jìn)行定期維護(hù)，影響機(jī)床加工效率。

（2）機(jī)床本身可靠性難以保證。數(shù)控機(jī)床自身可靠性降低，是影響數(shù)控機(jī)床加工效率核心因素之一，現(xiàn)階段數(shù)控機(jī)床加工數(shù)量持續(xù)性增加，針對(duì)性產(chǎn)品數(shù)量也不斷增加，由于設(shè)備加工效率低下，無法保證加工零件質(zhì)量。部分?jǐn)?shù)控機(jī)床在加工時(shí)，會(huì)出現(xiàn)加工線路缺乏合理性，相關(guān)程序具備一定的復(fù)雜性，此種狀況下影響機(jī)床加工效率。實(shí)際加工過程中，若換刀點(diǎn)布設(shè)缺乏一定的合理性，此種狀況下會(huì)影響零件切削加工，導(dǎo)致加工零件質(zhì)量難以保障。

（3）數(shù)控機(jī)床環(huán)境難以保證。數(shù)控機(jī)床實(shí)際運(yùn)行過程中，需依附多個(gè)電力設(shè)備啟動(dòng)，此種狀況下，數(shù)控加工環(huán)境難以保證，影響機(jī)床加工效率。同時(shí)，大多數(shù)企業(yè)在管理上缺乏一定的針對(duì)性及規(guī)劃性，生產(chǎn)設(shè)備安放位置缺乏合理的空間，此種狀況下空氣流通受阻，影響機(jī)床加工安全性。此外，由于部分機(jī)床放置位置較為潮濕，實(shí)際運(yùn)行過程中受電磁干擾，上述問題均可導(dǎo)致故障的發(fā)生。

（4）編程程序難以滿足相應(yīng)規(guī)范。數(shù)控機(jī)床加工主要通過預(yù)先設(shè)定程序?qū)崿F(xiàn)，程序需依托計(jì)算機(jī)編寫完成，所以從本質(zhì)而言，機(jī)床運(yùn)行是由計(jì)算機(jī)控制?，F(xiàn)階段，信息技術(shù)不斷發(fā)展過程中，計(jì)算機(jī)入駐編寫程序環(huán)節(jié)，導(dǎo)致編寫程序具備一定的復(fù)雜性，后期操作及調(diào)試均存在一定難度，阻礙數(shù)控機(jī)床加工效率提升。

3 提高數(shù)控機(jī)床加工效率的方法與途徑

3.1 重視設(shè)備選型

為有效提升數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率，需加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的選型，特別是數(shù)控系統(tǒng)的選擇，選取國(guó)內(nèi)或內(nèi)外設(shè)備產(chǎn)品時(shí)，需選用信譽(yù)度較高、產(chǎn)品質(zhì)量好、具備一定生產(chǎn)規(guī)模的設(shè)備供應(yīng)商。若機(jī)械加工企業(yè)需購(gòu)進(jìn)多臺(tái)數(shù)控設(shè)備，建議應(yīng)選取同一個(gè)生產(chǎn)廠家，使用同一品牌，如此便于數(shù)控設(shè)備后續(xù)維修工作，提升數(shù)控設(shè)備有效壽命。

譬如，企業(yè)采購(gòu)數(shù)控設(shè)備過程中，選用多種品牌設(shè)備，此種狀況下設(shè)備出現(xiàn)機(jī)械故障，購(gòu)買設(shè)備時(shí)并未配備相應(yīng)的維修備件，致使企業(yè)需再次購(gòu)買新的設(shè)備，給企業(yè)造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。因此，現(xiàn)有設(shè)備生產(chǎn)逐步實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化，歷經(jīng)多年競(jìng)爭(zhēng)，綜合實(shí)力較為薄弱的企業(yè)逐漸被淘汰，可選取國(guó)內(nèi)信譽(yù)度較高的企業(yè)購(gòu)買設(shè)備。

3.2 做好機(jī)床維護(hù)和管理

數(shù)控機(jī)床維護(hù)及管理是影響數(shù)控機(jī)床加工效率核心因素之一，潤(rùn)滑作為數(shù)控機(jī)床維護(hù)核心措施，數(shù)控機(jī)床潤(rùn)滑裝置屬于自行工作，實(shí)際加工過程中應(yīng)依照相應(yīng)標(biāo)號(hào)進(jìn)行加工，通常建議選取相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的潤(rùn)滑油。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床造價(jià)成本較高，對(duì)潤(rùn)滑油精度具備較高的要求，若使用標(biāo)號(hào)不匹配的潤(rùn)滑油，一定程度影響機(jī)床實(shí)際工作能效；若使用的潤(rùn)滑油存在一定雜質(zhì)，缺乏良好的純正性，增加數(shù)控油路發(fā)生堵塞風(fēng)險(xiǎn)，縮短數(shù)控機(jī)床使用年限。因此，為高質(zhì)量完成數(shù)控機(jī)床設(shè)備潤(rùn)滑工作，需定期對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行必要清洗，并及時(shí)更換過濾器，使用規(guī)定標(biāo)號(hào)的潤(rùn)滑油，制定詳細(xì)設(shè)備保養(yǎng)和維護(hù)計(jì)劃，抽調(diào)專業(yè)人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，推行不定期檢查制度，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備保養(yǎng)與維護(hù)考核。

3.3 提供穩(wěn)定的電網(wǎng)供電

數(shù)控機(jī)床與常規(guī)機(jī)床相比，其電源穩(wěn)定性具備較高的要求，一般狀況下，電壓波動(dòng)誤差應(yīng)小于5%，不同品牌數(shù)控機(jī)床誤差存在一定的差異性。

數(shù)控機(jī)床設(shè)備內(nèi)部具備欠壓與過壓保護(hù)系統(tǒng)，若設(shè)備電壓發(fā)生波動(dòng)，機(jī)床可通過啟動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)，為機(jī)床正常運(yùn)行保駕護(hù)航。若為機(jī)床提供的電網(wǎng)電壓缺乏一定的穩(wěn)定性，導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)線路熔絲和斷電狀況，影響機(jī)械加工整體效率。為有效解決上述問題，需在數(shù)控機(jī)床車間安設(shè)相應(yīng)的交流穩(wěn)壓設(shè)備，并具備一定的調(diào)節(jié)功能，以此提升數(shù)控機(jī)床抗干擾能力。

3.4 提高供氣質(zhì)量

穩(wěn)定的供氣質(zhì)量，不僅是數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工的前提條件，而且是數(shù)控機(jī)床加工正常運(yùn)行的核心因素。數(shù)控機(jī)床屬于一類綜合性設(shè)備，集電、光、氣等于一身，機(jī)床多項(xiàng)功能均需通過氣、液系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。若機(jī)械加工供氣質(zhì)量缺乏一定的壓力，或壓力穩(wěn)定性不足，影響數(shù)控機(jī)床正常工作。即便機(jī)床上自帶相應(yīng)的過濾裝置，由于過濾性能受限，若供給起源雜質(zhì)較大，增加氣道發(fā)生堵塞的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致機(jī)床供氣不暢，壓力缺乏一定的穩(wěn)定性。因此，為保證數(shù)控機(jī)床加工效率，應(yīng)提升供氣質(zhì)量，可研究一種新型氣源過濾設(shè)備，并將其依附于氣路系統(tǒng)供應(yīng)流通的初始環(huán)節(jié)中，針對(duì)密度較高含量雜質(zhì)具有顯著的過濾成效，大幅度提升數(shù)控機(jī)床加工效率。

3.5 提高軟件開發(fā)及應(yīng)用成效

數(shù)控機(jī)床加工效率，其實(shí)際操作、編程等人員綜合素養(yǎng)與其密切相關(guān)，為提升設(shè)備整體工作效率及產(chǎn)品加工質(zhì)量，機(jī)械加工人員需不斷提升自身業(yè)務(wù)水平，熟練掌握數(shù)控機(jī)床操作與維修管理方法。實(shí)際工作過程中，部分?jǐn)?shù)控機(jī)床操作人員對(duì)機(jī)床掌握度不足，增加操作過程中失誤，影響加工產(chǎn)品質(zhì)量。

部分編程人員工作出現(xiàn)偏差，如參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤等，致使數(shù)控機(jī)床運(yùn)行錯(cuò)誤、或操作動(dòng)作失誤等。因此，為提升數(shù)控機(jī)床加工效率，應(yīng)加強(qiáng)培訓(xùn)企業(yè)操作、編程人員綜合能力，全面掌握數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)，如此提升數(shù)控機(jī)床工作效率。

3.6 嚴(yán)控?cái)?shù)控機(jī)床零配件質(zhì)量

數(shù)控機(jī)床上各零配件、易耗件作為數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)核心構(gòu)成，承擔(dān)各系統(tǒng)設(shè)備重要工作，其在機(jī)械加工系統(tǒng)中起銜接作用。由于零配件自身性質(zhì)存在一定差異性，直接決定其使用壽命及質(zhì)量問題不確定性，如此要求工作人員利用科學(xué)手段，嚴(yán)控此類零配件從采購(gòu)、使用等各環(huán)節(jié)內(nèi)容，譬如多數(shù)機(jī)床工作指示燈多布設(shè)為白熾燈泡，散熱性交差，且耗損功率較大，可將其更改為L(zhǎng)ED燈。

4 結(jié)語

數(shù)控機(jī)床實(shí)際應(yīng)用過程中，涉及多方面因素影響，主要體現(xiàn)在管理、技術(shù)及人員，此類因素均不同程度影響機(jī)床加工效率，所以需準(zhǔn)確把握數(shù)控機(jī)床加工特征，通過相應(yīng)技術(shù)不斷規(guī)范操作流程，增強(qiáng)操作人員技術(shù)能力，提升機(jī)床生產(chǎn)效率，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。