有关数控机床提高加工效率的探讨
来源:用户上传
作者: 冯坤,朱广智
摘要 本文从当前数控机床的发展现状出发，分析了制约当前数控机床加工效率的各类因素，在实践的基础上总结和阐述了提高数控机床加工效率的几中方法，最后结合笔者的实际工作对如何提高数控机床的加工效率提出了建议。
关键词 数控机床；刀具选型；加工效率
中图分类号TG659 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）58-0063-02
数控机床是我国国民经济的重要支柱产业。经过多年来的发展，我国的数控机床已经形成规模宏大、门类齐全、具有一定技术水平的产业体系。尤其在“十一五”期间，数控机床得到长足发展，重大技术装备自主创新能力进一步提高，部分产品技术水平和市场占有率已经跃居世界前列，国际竞争力显著提升。但是，不可否认的是，作为数控机床大国，产业大而不强、基础制造水平滞后、自主创新能力薄弱等问题依然存在。这种状况，已经不可避免地对我国机械工业近期运行态势产生了消极影响：今年上半年，机械工业运行呈现明显增速回落现象，主营业务收入同比下降，前五个月产销增速趋缓，对外贸易出现持续逆差。机械工业上述这些发展新动向，市场内在机制传递的这些新信号，前瞻性地预警：我国要在“十二五”期间实现发展方式的转变，变“制造大国”为“制造强国”，必须加快产业转型升级，增强自主创新能力，大力发展高端装备。
1 制约数控机床加工效率的因素分析
目前制约我国数控机床发展的主要因素，一是产品的技术性能指标与世界先进水平相比有明显差距，主要表现在自动化和智能化的程度不高，适应极端环境如超高（低）温、超高压、超高速、高腐蚀、高辐射、高磨损的能力不强；二是产品质量与世界先进水平相比有明显差距，突出表现在质量保障体系不完善，产品质量稳定性、可靠性差，某些产品在性能指标上技术含量较高但成熟度低，不能满足用户要求，可信度差。
1.1 数控机床应用水平不高
数控设备在中国制造业中已经有了较长的使用时间，虽然，有严格的数控机床操作规范、良好的机床维护保养。但是其本身的精度损失是不可避免的，为了控制产品的加工质量，我们定期对数控设备进行检测维修，明确每台设备的加工精度，明确每台设备的加工任务 、对于大批量成批生产的零件加工工厂，应严格区分粗、精加工的设备使用，因为粗加工时追求的是高速度、高的去除率、低的加工精度，精加工则相反，要求高的加工精度。而粗加工时对设备的精度损害是最严重的，因此我们将使用年限较长、精度最差的设备定为专用的粗加工设备，新设备和精度好的设备定为精加工设备，做到对现有设备资源的合理搭配、明确分工，将机床对加工质量的影响降到了最低，同时又保护了昂贵的数摔设备，延长了设备的寿命。
1.2 操刀次数及位置不合理
我们在用数控机床生产大量的机械部件的过程中，都是在确保了实际所加工的所有部件的质量的前提下，才不断地提升整个生产效率，以保证整个加工过程中的可持续性和稳定性。在铣削数控批量生产的过程中，一定要选择一个相对比较简便适宜的换刀方式，这样就能够节约具体换刀的时间。同时还能缩少机床的磨损率，从而进一步地降低了整个生产的成本。
2 提高数控加工效率的措施
2.1 优化数控加工工艺基础
要提高数控机床的加工效率不可能一蹴而就，必须下大力气提高基础材料、基础工艺、基础元器件研发以及系统的集成水平，加强高新技术的成套装备研发与产业化，重点要突破高档工作母机、高端测控系统、关键基础零部件、特种专用以及优质原材料这四个关键环节，进一步地提高铸造、焊接、锻压、热处理等一些比较基础的工艺水平，例如高端液压件的毛坯铸造技术等等。同时还要强化核心关键技术研发，强化行业基础共性技术研究，集中力量开发并实施科技攻关重大专项，提升重大技术装备集成创新能力。通过自主创新攻克重点领域技术难题，掌握核心关键技术。
2.2 加大投资力度促进产业升级
加大投资调结构、促升级、求发展，决定了数控机床的明天和未来。据统计，近年来全国数控机床企业用于自身发展所完成的全部固定资产投资中，90%左右是自筹资金，国家预算仅占不到0.5%。但是，在这些固定资产投资过程中，存在着重外延扩张轻内涵提升、重加工制造轻研发试验、重成套主机轻配套基础、重眼前利益轻长远发展以及跟风趋同多、注重特色少等严重问题。所以，使用自筹资金发展高端装备，调整产业和产品结构，必须慎之又慎，切忌盲目投资，一哄而上。毕竟提高数控机床加工效率的条件要求很高，盲目发展的风险很大，一定要根据自身能力，扬长避短，突出重点。
2.3 成组技术原理提高生产率
最近这两年，成组技术逐渐成为了数控机床提高生成效率的一条可选之路。当一些生产厂家已实现了所用零部件的编码与分组，就完全可以为所有的数控机床进行具体的零件分组，从而形成一个统一的检索指令，之后通过这些具体的检索指令，就能够从诸多的零件中准确地检索出一些具体能够适于加工的部件或组件。加工中心也比较适合一些多品种、中小批量的零件生产，加工中心有一个很大的刀库容量，因为刀库中的刀具比较繁杂，其型号、材料、规格各有不同，每一种道具都有着自己的固定位置，什么时间开始更换，具体更换哪种刀具，所有这些都会直接影响到生产加工的整个效率。为了缩短更换刀具的周期和次数，为进一步提高数控机床的实际使用寿命，最好的办法就是给每一组的工件配备一个独特的成组刀具。成组刀具具体加工的不在是一种单一的零件，而是有多种不同的零件进行组成，这样就可以大大减小换刀时间。
2.4 提升和改进传统产业素质
提高机床加工效率的本质是传统产业的升级，在高端装备制造业的强力牵引拉动下，传统机床加工的发展方向将会更加明确。传统机床加工的发展不仅为数控机床的发展提供了系统配套条件和环境的支撑，而且将加速全行业的由大变强。因此，发展新兴产业与提升传统产业必须统筹协调、相互促进，两者不可偏废。无论是数控机床还是传统产业，都必须把大力提高产品质量的可靠性作为企业发展的重中之重。
3 结论
综上所述，随着数控技术的快速发展，想要提高数控机床的加工效率。应从多方面着手，比如采用新型性能优良的切削液和高效率的冷却、润滑方法，降低切削力和切削温度，改善刀具的受热情况，延长刀具寿命，以及采用新材料刀具，优化加工性能等各种渠道及方法来提高加工效率。
参考文献
[1]周祖德，陈幼平.现代制造系统的监控与故障诊断[M].武汉：华中理工大学出版社，2009．
[2]汤爱君，马海龙.切削颤振特性的影响因素[J].工具技术，2011，4(8)：32-35．
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-46532.htm
