提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率的策略研究

李思玲

（泉州市高級(jí)技工學(xué)校，福建 泉州 362000）

在制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的大背景下，廣大制造企業(yè)更關(guān)注數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率，期望能夠用更短的時(shí)間加工出質(zhì)量?jī)?yōu)、精度高的產(chǎn)品，以獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益和良好的口碑，從而強(qiáng)化自身市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。在此前提下，需要深入研究數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工原理，挖掘當(dāng)前數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工存在的不足之處，有針對(duì)性地采取改進(jìn)措施，從技術(shù)、設(shè)備、人員、管理等角度入手，采取不同策略來(lái)滿足數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率提升的各項(xiàng)基本要求。例如，引入先進(jìn)科學(xué)的技術(shù)工藝，強(qiáng)化數(shù)控機(jī)床性能和企業(yè)管理能力，打造高素質(zhì)人才隊(duì)伍，從而不斷改善數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率，發(fā)揮數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的推廣應(yīng)用。

1 數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工概述

數(shù)控機(jī)床是生產(chǎn)加工機(jī)械產(chǎn)品的重要設(shè)備，在產(chǎn)品加工效率和精度方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人工模式，在機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)的時(shí)代大趨勢(shì)下，數(shù)控機(jī)床備受制造企業(yè)的青睞，現(xiàn)已得到十分廣泛的應(yīng)用。制造企業(yè)運(yùn)用數(shù)控機(jī)床保持各道工序間的緊密銜接，促使機(jī)械加工效率顯著提高，打破了以往機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)對(duì)產(chǎn)品數(shù)量的限制。即便是小批量的產(chǎn)品，只需調(diào)整加工程序，數(shù)控機(jī)床就可以自動(dòng)運(yùn)行，實(shí)施產(chǎn)品的高效生產(chǎn)和高精度加工。隨著數(shù)控機(jī)床應(yīng)用價(jià)值愈發(fā)得到制造企業(yè)和客戶的認(rèn)可，圍繞數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工的相關(guān)研究緊鑼密鼓地開(kāi)展，提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率成為一項(xiàng)重要的研究領(lǐng)域。為了保證研究結(jié)果的準(zhǔn)確性和可行性，要先對(duì)數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。

首先，數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工具有柔性強(qiáng)的特點(diǎn)，適用于多種機(jī)械產(chǎn)品的加工，加工不同產(chǎn)品時(shí)，只需要更改執(zhí)行程序，無(wú)須更換硬件設(shè)施，能夠滿足多品種、多形態(tài)、小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)要求。其次，使用數(shù)控機(jī)床加工的產(chǎn)品精度較高，輸入程序后，數(shù)控機(jī)床可以按照固定程序穩(wěn)定作業(yè)，依次完成各道工序的加工，最終得到的產(chǎn)品尺寸規(guī)格相差無(wú)幾，有利于提高產(chǎn)品合格率。最后，數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工的效率極高，原因在于數(shù)控機(jī)床上配備有多種零件，可以根據(jù)機(jī)械加工需求自行選擇刀具對(duì)原材料進(jìn)行切削加工，省略了頻繁更換刀具的時(shí)間，有效提升了數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率。

2 提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率的意義

數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率與企業(yè)利益和發(fā)展前景息息相關(guān)，制造企業(yè)要想獲得更加穩(wěn)定豐厚的經(jīng)濟(jì)效益，穩(wěn)定地立足于市場(chǎng)上，就要重視提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率。首先，數(shù)控機(jī)床在機(jī)械零件加工中的應(yīng)用，有著人工作業(yè)和普通機(jī)床都無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，減少了制造企業(yè)人力資源及相應(yīng)成本投入。提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率，單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量更多，意味著能夠給制造企業(yè)創(chuàng)造更可觀的效益，有利于制造企業(yè)降本增效目標(biāo)的達(dá)成。其次，提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率，有利于向客戶展示制造企業(yè)強(qiáng)大的實(shí)力，贏得客戶的信任，獲得更多商機(jī)，幫助制造企業(yè)樹(shù)立良好的社會(huì)形象。最后，數(shù)控機(jī)床綠色化、智能化發(fā)展的背景下，提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率，需要引入型號(hào)先進(jìn)、技術(shù)可靠的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品，能夠改善制造企業(yè)的生產(chǎn)工藝，對(duì)于制造企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的提升有重要作用。

3 數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工存在的問(wèn)題

3.1 數(shù)控機(jī)床應(yīng)用水平待提升

近年來(lái)，我國(guó)制造業(yè)中應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的趨勢(shì)銳不可當(dāng)，可是受到多種因素的影響，數(shù)控機(jī)床設(shè)備研發(fā)和創(chuàng)新并不盡如人意，當(dāng)前制造企業(yè)機(jī)械加工中使用的數(shù)控機(jī)床型號(hào)比較落后，數(shù)控機(jī)床性能和機(jī)械加工效率都無(wú)法與發(fā)達(dá)國(guó)家相媲美，在數(shù)控機(jī)床的使用操作和運(yùn)維管理方面也存在諸多不足。首先，制造企業(yè)很少組織員工培訓(xùn)活動(dòng)，企業(yè)員工對(duì)于數(shù)控機(jī)床操作、維護(hù)、保養(yǎng)缺乏清晰認(rèn)識(shí)，專業(yè)素質(zhì)較低，在數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)運(yùn)行異常和故障問(wèn)題時(shí)難以及時(shí)有效地解決，加大了數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，制約了機(jī)械加工效率的提升。其次，制造企業(yè)投入引進(jìn)新型數(shù)控機(jī)床的資金有限，所用數(shù)控機(jī)床可能是發(fā)達(dá)國(guó)家淘汰的老舊產(chǎn)品，無(wú)法在機(jī)械加工效率上有所提升。

3.2 機(jī)械加工程序及管理制度待優(yōu)化

一方面，數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率直接受到控制程序的影響，如果控制程序缺乏合理性，包含有許多不必要的操作，刀具在執(zhí)行控制程序的過(guò)程中就會(huì)做大量的無(wú)用功，耗費(fèi)不短的時(shí)間，機(jī)械加工效率必然會(huì)降低。另一方面，部分制造企業(yè)制定的管理制度中沒(méi)有明確數(shù)控機(jī)床使用、維修等工作的責(zé)任人，缺少數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工常見(jiàn)問(wèn)題的解決措施，數(shù)控機(jī)床的使用操作不規(guī)范，出現(xiàn)運(yùn)行異常和故障問(wèn)題時(shí)找不到責(zé)任人，遲遲得不到有效處置，嚴(yán)重影響了數(shù)控機(jī)床使用功能的發(fā)揮，機(jī)械加工效率隨之下降。

3.3 工作人員素質(zhì)能力待提高

制造企業(yè)員工理應(yīng)參與數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工的各個(gè)環(huán)節(jié)，如編寫(xiě)控制程序，對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行檢查和維護(hù)，檢查產(chǎn)品質(zhì)量等，企業(yè)各級(jí)人員的素質(zhì)能力對(duì)于數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率和質(zhì)量有著重大影響?，F(xiàn)如今，有些編程人員在編寫(xiě)控制程序前沒(méi)有對(duì)零件規(guī)格、尺寸等信息進(jìn)行全面收集，技術(shù)人員對(duì)數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工過(guò)程缺乏動(dòng)態(tài)監(jiān)控，沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床運(yùn)行異常問(wèn)題，更加沒(méi)有對(duì)控制程序予以適當(dāng)調(diào)整，導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率低下。除此之外，還有一些員工沒(méi)有落實(shí)數(shù)控機(jī)床維修和保養(yǎng)責(zé)任，影響了數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率和精度，對(duì)零件質(zhì)量造成了巨大威脅。

3.4 換刀位置及次數(shù)相關(guān)細(xì)節(jié)待完善

通常情況下，機(jī)械零件加工需要?dú)v經(jīng)多道工序，使用不同的刀具進(jìn)行切削，刀具更換的位置和次數(shù)同樣會(huì)影響數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率。有些編程人員對(duì)數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工流程的設(shè)計(jì)不當(dāng)，忽視了對(duì)換刀位置及次數(shù)等細(xì)節(jié)方面的完善，沒(méi)有科學(xué)規(guī)劃刀具使用順序、更換位置和具體頻率，導(dǎo)致機(jī)械加工過(guò)程中數(shù)控機(jī)床遭受頻繁的磨損，需要花費(fèi)更多時(shí)間加工零件，還會(huì)增加數(shù)控機(jī)床維修成本，制造企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本急劇上升，其生存和發(fā)展面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。

4 數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率的提高策略

4.1 選擇先進(jìn)的工藝技術(shù)

引進(jìn)和運(yùn)用先進(jìn)科學(xué)的工藝技術(shù)是提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率的有效途徑之一，制造企業(yè)應(yīng)基于自身經(jīng)濟(jì)實(shí)力和生產(chǎn)需求，積極引入新技術(shù)、新工藝，如電火花加工、粉末冶金、風(fēng)力鑄造等新型技術(shù)，發(fā)揮這些技術(shù)的特有優(yōu)勢(shì)，提高機(jī)械加工效率和精度。為了保證先進(jìn)科學(xué)的工藝技術(shù)在數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工中的應(yīng)用效果，企業(yè)技術(shù)人員要根據(jù)零件加工效率和質(zhì)量不斷調(diào)整細(xì)節(jié)部分，優(yōu)化數(shù)控機(jī)床運(yùn)行參數(shù)，包括刀具的吃刀量、進(jìn)給量和切削速度等，縮短零件粗加工和精加工的時(shí)間，那么，機(jī)械加工整體效率會(huì)再創(chuàng)新高。值得注意的是，機(jī)械加工過(guò)程中因刀具振動(dòng)、筒身狹窄、排泄不暢引起效率低下，是較為常見(jiàn)的問(wèn)題，可以采取銑刀分層切削、鏜刀螺旋插補(bǔ)的方式改進(jìn)；針對(duì)數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工的特點(diǎn)，通過(guò)優(yōu)化數(shù)控機(jī)床控制程序，科學(xué)設(shè)定刀具起始點(diǎn)和運(yùn)行軌跡，選擇耐久度好的刀具，以免零件加工途中頻繁更換刀具，從而滿足零件高效加工和質(zhì)量精益的要求。

4.2 提高數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化水平

信息時(shí)代下，數(shù)控機(jī)床在零件加工中的應(yīng)用價(jià)值和優(yōu)勢(shì)毋庸置疑，依托現(xiàn)代信息技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等高新科技產(chǎn)物，使得機(jī)械加工效率遠(yuǎn)超以往任何時(shí)期，為不同種類、不同規(guī)模的零件加工創(chuàng)造了便利條件。要想進(jìn)一步提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率，就要重視提高數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化水平，運(yùn)用精細(xì)化管理模式，對(duì)數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工過(guò)程中生成的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自動(dòng)采集、處理和深入分析，針對(duì)具體問(wèn)題采取對(duì)應(yīng)的處理方法，向數(shù)控機(jī)床下達(dá)控制指令，調(diào)整刀具行進(jìn)軌跡和更換頻率，保持各道加工工序的高速進(jìn)行，提高機(jī)械加工效率。自動(dòng)化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工中的應(yīng)用還應(yīng)體現(xiàn)在軟件開(kāi)發(fā)和應(yīng)用方面，制造企業(yè)需增加相關(guān)投入，委派專業(yè)素質(zhì)高、自動(dòng)化生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員負(fù)責(zé)軟件的研發(fā)，或是與第三方軟件公司合作研發(fā)軟件，致力于構(gòu)建自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)施對(duì)數(shù)控機(jī)床的嚴(yán)密監(jiān)控，以實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工的全自動(dòng)和智能化，有助于提高機(jī)械加工效率。

4.3 提升企業(yè)各級(jí)人員的綜合能力

由于參與數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工的人員較多，不同部門(mén)、不同崗位的人員肩負(fù)著不同的責(zé)任，因此制造企業(yè)要實(shí)施差異化的培訓(xùn)工作，科學(xué)設(shè)計(jì)培訓(xùn)內(nèi)容，運(yùn)用多元化的培訓(xùn)方式，提高企業(yè)各級(jí)人員的綜合能力，為數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率的提升奠定人才基石。一是面向編程人員的培訓(xùn)內(nèi)容要涵蓋數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化生產(chǎn)加工的核心程序，采用可視化培訓(xùn)方式，引導(dǎo)編程人員從零件材質(zhì)、尺寸、規(guī)格著手，學(xué)會(huì)靈活變通，以便在機(jī)械加工實(shí)踐中能夠合理調(diào)整程序內(nèi)容，提高數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化控制水平。二是向操作人員講述數(shù)控機(jī)床的構(gòu)成和運(yùn)行原理，傳授使用操作數(shù)控機(jī)床的具體方法，使之能夠在恰當(dāng)時(shí)機(jī)更換刀具，在發(fā)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床運(yùn)行異常的第一時(shí)間與維修人員溝通，可以準(zhǔn)確描述數(shù)控機(jī)床的故障信息，為數(shù)控機(jī)床安全高效運(yùn)轉(zhuǎn)及維修工作的順利開(kāi)展提供有力支持。三是傳授維修人員數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障點(diǎn)及維修方式，保證維修人員能夠緊密融合理論實(shí)踐開(kāi)展數(shù)控機(jī)床的維修和保養(yǎng)工作，提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率。

4.4 加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床設(shè)備的選型及配置

從源頭上降低數(shù)控機(jī)床故障率及運(yùn)維管理工作量，提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率的重要措施就是引入并運(yùn)用型號(hào)先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床，做好數(shù)控機(jī)床的優(yōu)化配置工作。制造企業(yè)應(yīng)認(rèn)識(shí)到數(shù)控機(jī)床是機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)加工的基礎(chǔ)，性能優(yōu)良的數(shù)控機(jī)床會(huì)對(duì)機(jī)械加工效率提升產(chǎn)生積極影響，反之亦然。基于此，制造企業(yè)在采購(gòu)數(shù)控機(jī)床設(shè)備時(shí)要貨比三家，從數(shù)控機(jī)床品牌、型號(hào)、功能等多個(gè)角度綜合考量，既要保證數(shù)控機(jī)床采購(gòu)成本較低，不會(huì)給企業(yè)施加過(guò)重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，又要保證數(shù)控機(jī)床具有較高的科技含量，符合行業(yè)領(lǐng)先水平，憑借數(shù)控機(jī)床卓越的性能來(lái)提高機(jī)械加工效率。與此同時(shí)，數(shù)控機(jī)床的配置也是一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，根據(jù)零件加工要求配置刀具，如使用硬度高、耐久度好的合金刀具，延長(zhǎng)刀具的使用壽命，爭(zhēng)取在同一批次零件加工中途不更換刀具，保持零件切削加工的連續(xù)性和高效性，數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率及成本控制效果將得到良好保障。

4.5 采用全過(guò)程、全方位的管理方式

基于對(duì)數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工全過(guò)程、全方位的管理，不忽視任何一個(gè)細(xì)節(jié)，提高數(shù)控機(jī)床性能及機(jī)械加工效率。一是加強(qiáng)對(duì)數(shù)控機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，將日常檢查、定期檢查和重點(diǎn)檢查相結(jié)合，即便發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題微乎其微也要立即處理，避免小問(wèn)題引起大故障，破壞數(shù)控機(jī)床的安全運(yùn)行。例如，為數(shù)控機(jī)床的零部件添加潤(rùn)滑油，降低零部件的磨損和老化，使零部件運(yùn)行更加順滑，可以提高機(jī)械加工效率。二是加強(qiáng)對(duì)數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工過(guò)程的全方位、動(dòng)態(tài)化監(jiān)控，綜合生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)能力及數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)，制定生產(chǎn)管理方案，細(xì)化落實(shí)到每個(gè)員工的身上，明確指出違反規(guī)定的組織和個(gè)體會(huì)受到嚴(yán)厲處罰，強(qiáng)化各級(jí)人員之間的相互監(jiān)督，調(diào)動(dòng)企業(yè)員工參與管理工作的積極主動(dòng)性，減少主觀因素引起的設(shè)備故障，確保生產(chǎn)目標(biāo)的達(dá)成。三是完善現(xiàn)場(chǎng)管理制度，優(yōu)化配置人力物力資源，增強(qiáng)部門(mén)和崗位的協(xié)同，促進(jìn)信息和資源的共享，解決數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工過(guò)程中的各類復(fù)雜問(wèn)題，提高機(jī)械加工效率。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率的提升關(guān)系到制造企業(yè)的切身利益，深受企業(yè)的重視。為了保證數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率的有效提高，制造企業(yè)要多管齊下，樹(shù)立創(chuàng)新意識(shí)，加強(qiáng)企業(yè)管理，落實(shí)生產(chǎn)目標(biāo)和管理責(zé)任。具體包括選擇先進(jìn)的工藝技術(shù)，提高數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化水平，提升企業(yè)各級(jí)人員的綜合能力，加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床設(shè)備的選型及配置，采用全過(guò)程、全方位的管理方式，從而促進(jìn)制造企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益增長(zhǎng)及可持續(xù)健康發(fā)展。