提升數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率的方法研究

宋威 茆幫磊

摘要：數(shù)控機(jī)床本身是機(jī)械加工企業(yè)最為關(guān)鍵的設(shè)備，其運(yùn)轉(zhuǎn)效率直接決定了生產(chǎn)企業(yè)是否能夠擁有良好的經(jīng)濟(jì)效益和工藝水平。因此需要正確提升數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率，發(fā)揮技術(shù)先進(jìn)性，以推動(dòng)制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展為根本目標(biāo)，從加工效率的角度分析路徑和優(yōu)化方法，保障工藝質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床;機(jī)械加工;效率提升

引言

機(jī)械制造加工使用頻率較多，特別是信息化時(shí)代的來(lái)臨使得各類信息技術(shù)手段開始進(jìn)入數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域，讓生產(chǎn)加工過(guò)程更加自動(dòng)化和智能化。數(shù)控機(jī)床比普通機(jī)床的優(yōu)勢(shì)非常突出，不僅減輕了人為工作負(fù)擔(dān)，同時(shí)提升了生產(chǎn)過(guò)程的可控性。但數(shù)控機(jī)床的機(jī)械加工質(zhì)量受到多個(gè)方面的影響，有必要對(duì)影響因素展開評(píng)估，采取優(yōu)化措施。

1.影響數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率的主要因素

1.1 機(jī)床本身可靠性問(wèn)題

從效率層面分析，零件加工一般包含兩個(gè)方面的模塊時(shí)間，一是機(jī)動(dòng)時(shí)間，二是輔助時(shí)間，數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣量變化范圍比普通機(jī)床更加迅速，每一個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)利用最有力的切削量來(lái)控制結(jié)構(gòu)剛性和切削效率。即便是小規(guī)模的產(chǎn)品加工生產(chǎn)環(huán)節(jié)，也可以有效控制產(chǎn)品報(bào)廢率維持穩(wěn)定的加工精度，降低生產(chǎn)企業(yè)的運(yùn)行成本。目前數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，已形成了完整和規(guī)范化的流程，但是在制造和加工過(guò)程當(dāng)中仍然會(huì)存在著一些影響因素。其中機(jī)床本身的可靠性問(wèn)題就是主要因素之一，數(shù)控機(jī)床加工數(shù)量持續(xù)增加的背景之下，針對(duì)性產(chǎn)品數(shù)量隨之提升，如果設(shè)備不能維持良好的加工效率，就無(wú)法保障零件質(zhì)量，使得線路缺乏合理性影響生產(chǎn)過(guò)程。特別是多數(shù)機(jī)床在使用過(guò)程當(dāng)中缺乏定期維護(hù)，無(wú)法針對(duì)精確的故障類型做好診斷評(píng)估，使得機(jī)床自身出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，進(jìn)而影響到生產(chǎn)加工過(guò)程。

1.2 數(shù)控機(jī)床環(huán)境控制問(wèn)題

從數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)來(lái)看，其具有適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，能夠跟隨生產(chǎn)主體的要求變更同步變化，在零件加工時(shí)，只需要圍繞程序進(jìn)行部署設(shè)計(jì)即可，原有的機(jī)械和控制部分硬件不需要產(chǎn)生變更，生產(chǎn)過(guò)程自行完成。另外，從精度和質(zhì)量角度來(lái)看，數(shù)控機(jī)床依靠數(shù)字指令完成加工操作，有效提升了生產(chǎn)過(guò)程的一致性和產(chǎn)品達(dá)標(biāo)率。但實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，數(shù)控機(jī)床依靠多個(gè)電力設(shè)備進(jìn)行驅(qū)動(dòng)加工，若是其缺乏良好的生產(chǎn)環(huán)境，就有可能影響到機(jī)床加工效率，例如，現(xiàn)在很多生產(chǎn)企業(yè)的數(shù)控機(jī)床在加工過(guò)程當(dāng)中受到電磁干擾，這無(wú)疑影響了設(shè)備運(yùn)行的正常狀態(tài)，在嚴(yán)重的情況下甚至?xí)?dǎo)致機(jī)床方發(fā)生故障。

1.3 編程程序設(shè)計(jì)問(wèn)題

數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行會(huì)通過(guò)預(yù)先設(shè)計(jì)的程序來(lái)達(dá)到不同的工作模式，但是在計(jì)算機(jī)編寫階段，很容易因?yàn)槌绦蝈e(cuò)誤引起后期操作和調(diào)試工作的缺陷，影響到數(shù)控機(jī)床加工效率的穩(wěn)步提高。之所以出現(xiàn)此類狀況的原因，與企業(yè)的開發(fā)技術(shù)水平和技術(shù)人員配置有著密切聯(lián)系，未來(lái)的工作當(dāng)中也需要針對(duì)這些問(wèn)題展開具體優(yōu)化[1]。

2.數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率提升方案

2.1 重視設(shè)備的選型與優(yōu)化

要想有效提升數(shù)控機(jī)床的機(jī)械加工效率，一方面需要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的選型和數(shù)控系統(tǒng)的選擇，無(wú)論是國(guó)內(nèi)產(chǎn)品還是國(guó)外設(shè)備都應(yīng)該配備相應(yīng)的維修配件或設(shè)備系統(tǒng)。例如在加工刀具的選擇方面，大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床要想節(jié)約切削時(shí)間就需要將等待時(shí)間控制在最短提升工作效率，充分利用有限時(shí)間生產(chǎn)產(chǎn)品，切削過(guò)程和刀具之間存在密切關(guān)聯(lián)，選擇質(zhì)量更好的刀具對(duì)提升生產(chǎn)效率的效果明顯，重視設(shè)備優(yōu)化成為了其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

又例如，在零配件配置方面，細(xì)小配件和易耗件作為系統(tǒng)的核心構(gòu)成部分，承擔(dān)著銜接功能，但是不同廠家生產(chǎn)的零配件自身性質(zhì)存在著一定的差異，所以工作人員應(yīng)該控制零配件的采購(gòu)和使用等多個(gè)環(huán)節(jié)的內(nèi)容，確保選擇優(yōu)質(zhì)的零配件，這樣就能夠從根源上預(yù)防質(zhì)量缺陷和質(zhì)量問(wèn)題。

2.2 環(huán)境控制與生產(chǎn)管理

從環(huán)境方面來(lái)看，數(shù)控機(jī)床的環(huán)境控制和維護(hù)管理工作具有重要的作用，其是影響加工效率的核心因素，例如，潤(rùn)滑作為主要的維護(hù)核心措施和方法，在加工環(huán)節(jié)應(yīng)該根據(jù)標(biāo)號(hào)選擇相應(yīng)的產(chǎn)品做好維護(hù)工作。特別是與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床的造價(jià)成本本身較高，為了高質(zhì)量完成數(shù)控機(jī)床的設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)，應(yīng)制定詳細(xì)的管理計(jì)劃和考核檢查制度，確保數(shù)控機(jī)床的安全穩(wěn)定運(yùn)行[2]。

例如，基于電網(wǎng)角度分析數(shù)控機(jī)床的電源穩(wěn)定性要求電壓波動(dòng)誤差在5%以內(nèi)，考慮到數(shù)控機(jī)床設(shè)備內(nèi)部本身具備欠壓與過(guò)壓保護(hù)系統(tǒng)，一旦設(shè)備電壓出現(xiàn)波動(dòng)后，機(jī)床可以啟動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)，并且發(fā)揮一定的保護(hù)功能，確保機(jī)床不會(huì)受損，同時(shí)數(shù)控機(jī)床車間內(nèi)應(yīng)安裝交流穩(wěn)壓設(shè)備發(fā)揮調(diào)節(jié)功能，提升數(shù)控機(jī)床的抗干擾能力。從供氣角度來(lái)看，機(jī)床的多項(xiàng)功能要通過(guò)氣液系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以后續(xù)的工作實(shí)踐環(huán)節(jié)可以選擇不同類型的氣源過(guò)濾設(shè)備，保障空氣質(zhì)量，針對(duì)某些密度較高且雜質(zhì)含量較高的氣體完成過(guò)濾，給技術(shù)優(yōu)化提供重要支持。

2.3 軟件開發(fā)與應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床的加工環(huán)節(jié)涉及到操作和編程等多個(gè)方面的系統(tǒng)化工作，機(jī)械加工人員應(yīng)提升自身業(yè)務(wù)水平，熟練掌握機(jī)床的操作與維修管理方案，企業(yè)內(nèi)部應(yīng)重視編程人員的操作與結(jié)構(gòu)優(yōu)化學(xué)習(xí)，不斷提升編程人員的綜合能力，避免因參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤、編程錯(cuò)誤引起的設(shè)備故障[3]。

例如，從軟件的可用性角度來(lái)看，可以引入三層架構(gòu)體系，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件內(nèi)部的程序結(jié)構(gòu)，從而提升軟件的可移植性;從安全性能的角度來(lái)看，可以設(shè)計(jì)機(jī)床狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)狀態(tài)管理功能，以確保機(jī)床的正常運(yùn)行，防止出現(xiàn)技術(shù)故障。諸如此類的技術(shù)方案都是后續(xù)工作的重點(diǎn)。

3.結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代社會(huì)技術(shù)的發(fā)展使得生產(chǎn)過(guò)程面臨著新的挑戰(zhàn)，機(jī)械產(chǎn)品的加工質(zhì)量與復(fù)雜程度要求較高，尤其表現(xiàn)在加工效率和加工精度等方面。數(shù)控機(jī)床的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中涉及到多個(gè)環(huán)節(jié)的因素影響，無(wú)論是管理技術(shù)還是人員因素都會(huì)影響加工效率。因此未來(lái)的工作當(dāng)中應(yīng)該準(zhǔn)確把握數(shù)控機(jī)床的加工技術(shù)要求，以各類技術(shù)優(yōu)化方案規(guī)范操作流程，提升生產(chǎn)效率，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]習(xí)云飛，李天寶. 提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率的方法簡(jiǎn)述[J]. 中國(guó)設(shè)備工程，2020（22）：3.

[2]劉寶鋼. 數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率的提升方式分析與解讀[J]. 科學(xué)與信息化，2019（25）：84-84.

[3]牟忠凱. 提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率的方法研究[J]. 現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2019，9（12）：2.