有关数控机床提高加工效率的探讨
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作者: 韩志勇 王国华 徐英丹
【摘要】本文对数控机床生产的现状及特点做了简单的介绍，生产企业应该如何根据目前的机床生产状况对数控机床的加工效率进行提高，以提高企业的产值，为企业创造更大的经济价值。
【关键字】数控机床；加工效率；提高
随着数控机床在各个企业被广泛应用，数控机床的发展也在不断进步，目前对于各个企业来说如何提升数控机床的加工效率已经成为一个企业能否实现可持续发展的关键所在。下面就目前一些生产企业的机床目前的生产特点以及如何提升机床的生产效率进行探讨。
1.数控机床生产特点
1.1数控机床的生产特点
无论在什么企业，目前的机床生产在工艺上都是有一套比较固定的流程，对于工艺的内容做出了非常明确和具体的规定；在工艺工作方面要严格按照规定非常准确的执行；在工序的制作方面也相对来说会很集中。
1.2为什么目前的机床加工效率相对较低
笔者总结了一些机床的加工规律，对于机床加工效率较低的原因归纳为以下几点，第一、一些用户对于数控机床的管理方面并没有足够的经验，所以导致数控机床在应用上无法将其加工水平发挥到最好；第二、机床本身的可靠性并不是很高，再加上工艺师在设计工艺路线的时候没有注意编程技巧，工艺安排的不合理；第三、机床的换刀频率过高而且换刀的位置并不合理，对于数控加工切削的参数缺乏优化，对于机床切削刀具没有进行合理的运用而且切削用量同数控机床之间互相并不匹配；第四、机床所使用的夹具同现代高效的数控机床不相适应，导致断屑或者冷却效果好等状况。
2.如何提高机床的加工效率
2.1提升管理、使用机床者的素质
数控机床同传统的机床不同，所以管理者们不能照搬传统机床的管理方法。在一些较早使用数控机床的用户经过一些管理的实践可以看到，在一些使用数控机床数量较多的单位，他们可以实现数控机床的集中管理，这样的方式管理起来更好，他们会有明确的分工，无论是工艺还是生产管理都有专门的部门来进行负责。在一些生产条件好的企业，还可以采用计算机集成管理的方式来进行生产管理。这样做的最大好处就是对信息进行集中管理，同时非常方便的实现信息的共享，这样可以减少很多在生产前做各类准备的时间，减少很多不必要的环节，提高机床的加工效率。
机床的直接操作者是机床加工效率如何的关键所在，数控机床相对传统的机床无论在使用还是维修上都相对复杂一些，所以必须要对操作人员进行专业的培训，来不断提升数据机床专业人员的素质。提高数控操作人员的素质，首先要进行专业的技术培训同时长时间的实践锻炼也是必不可少的。对于数控操作人员一定要经过专业培训并且考核合格后，才可以上岗。同样数控机床的编程人员也要经过专业的培训才能进行编程。
2.2对生产工艺线路进行优化
数控机床的工艺线路同传统机床的工艺方法制订零件的机械加工工艺路线的确定一样，都是工艺规程设计当中非常重要的内容，将直接影响数控机床的加工效率。想要最大限度地提升机床的加工效率，在进行工艺方案的设计时，工艺师门要根据数控设备本身的不同特点，可以从机床刀夹的安装角度方面，将所用的刀具分类之后对工步进行划分、将相同的工位集中进行加工、如果加工的原件对于位置的精度要求没有特殊要求的孔系中，可以按照加工路线最短这样的原则安排孔的加工顺序，尽量做到工艺的路线尽量缩短这样的几个方式工艺线路进行优化，以提升整个机床的加工效率。
2.3合理选择切削的刀具和用量
首先我们再进行刀具的选择的时候，要对数控机床的几个因素加以考虑，这里包括有机床的工序内容、自身的加工能力、所要加工的工件材料等。上面所说的是在选择刀具的时候对数控机床以及一些外界因素的影响，而在刀具本身的选择上，对于刀具本身的材质在精度、刚度、耐用度几个基本特征上具有很高的要求，同时要求刀具的尺寸必须稳定同时安装调整要方便。只有选择了一个优质的刀具才能保证机床的加工品质以及更好的提升加工的效率。
另外刀具的夹头型式也非常重要，刀具的夹头型号分为几种，不同的型号具动态特性是不同的。如果刀具的夹头更换了，那么也就意味着用来稳定主轴转速的位置会移动，且允许的无颤振切深也会随着改变。
其次切削用量的选择将会直接影响数控机床的加工效率以及品质。在这里切削用量包括了三方面的参数：首先是切削的速度其次是背吃刀量，最后是进给量。根据加工的精细程度不同，数控机床的切削用量也是不同的，如果机床做的是粗加工，在注意经济效率的情况下，以提高生产率作为主要的方式；如果是精加工，首先要保证所加工原件的品质，同时注意提高效率，以提升经济效率。
2.4优化机床的加工程序
数控机床的编程人员在对机床进行加工程序的编制时，应该考虑机床的加工路线、对刀点、刀具、工装夹具作为整个程序的基础。同时要注意程序简洁易懂，尽量使刀具空运行的时间尽量减少，使各个程序合理的使用，在一些时候还可以设置多个坐标系，这样更方便机床的加工，使机床的加工效率提高。数控机床加工效率的高低，不仅仅同设备操作者的技术水平有关，同时也与编程人员的编程技巧有关。
2.5改善机床的断屑和冷却效果
数控机床在进行材料加工的时候，如果加工的是钢等塑性金属材料，而且所采用的是刀具是几何参数和切削用量时。通常就会形成很长的带状切屑，这样的切屑很容易将工件刮伤使加工的表面损失，而且还容易使刀具损伤，同时这类切屑非常难于处理。而且由于数控机床以及加工中心的环境都是相对封闭的，这样切削就常常被封闭其中了，尤其是断屑和卷屑此类问题就特别突出，严重的时候还会影响到数控机床的正常生产。所以，数控加工中会根据客户和加工材料的特殊加工要求，对切屑进行控制主要是将其形状、卷曲、流向等等外观进行改变，这对保证加工的原件品质以及提高数控机床的加工效率都是十分有益的。
2.6提高数控机床的可靠性
一些企业的采购人员有些时候在进行采购的时候，并没有考虑到机床的性价比，只盲目的看价格，所以讲一些质量并不过关的数控机床采购进来，这使得一些故障经常发生，特别是加工中心和数控系统的自动换刀系统，是出现问题频率较高的一个系统，无论是哪个原件发生问题都会影响到企业的正常生产。因此采购人员在采购之前应该对数控机床的制造厂家可靠性进行考虑及衡量，只有具备可靠性的数控机床才能发挥其作用，同时企业应该有一支技术过硬的维修队伍，一旦数控机床出现故障，可以的第一时间去进行修理，这点也是提高数控机床使用效率的一个基础的保证。
3.结语
由于文章的篇幅有限，本文只简单介绍了数控机床及其加工零件的一些工艺特点，同时建议一些加工企业可以通过一些例如提升人员素质、制订优化合理的加工工艺、路线，合理选择切削的刀具和用量、设计合理工装夹具，优化加工程序，选择适当的刀具和切削用量、提高数控机床的可靠性等几个方式来提高数控机床的加工效率，企业如果去认真执行、改良，相信可以提升很多的加工效率，为企业增加更多的经济效益。相信在未来的实践当中，工程师们会设计出更多更合理的方式来使数控机床的加工效率变得更高。
参考文献
[1]张洪浪.提高加工效率与潜能的关键技术应用研究[J]金属加工，2009.
[2]王贤涛.数控加工工艺重要性[M].北京：科学出版社，2008.
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