简述数控加工生产效率的提升

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摘要：数控机床是自动化技术和传统机床结合的产物，加工制造出的零件具有较高的精度和产品质量。基于此，本文对如何提升数控机床的加工效率进行了分析研究，具体可以从以下四方面入手：提升切削加工工艺、合理利用自动编程软件、提高数控加工水平、加强企业生产管理，这样才能够为制造企业创造更大的经济效益。

关键词：数控机床；切削加工工艺；生产管理

1概述

本世纪以来，随着我国制造行业的迅猛发展，精密加工机床特别是数控机床作为主导的装备制造业已经成为我国十分重要的产业，因此，数控加工效率的提升具有较为深远的现实意义，不仅能够为制造企业带来更多的利润，更会加快我国制造行业从制造大国转为制造强国的步伐，显著提升我国的综合国力。

2提升切削加工工艺

据相关资料，金属切削加工要占整个机械加工中的70%以上，而金属切削中使用的切削加工工艺则是加工效率的主要影响因素。通常来说，提升切削加工工艺可以从以下三方面入手：2.1减少数控机床待加工时间。数控机床的非切削时间主要包括：装卸刀、装夹工件、程序调试、系统维护等等。据相关资料，很多企业生产时，数控机床切削作业的时间只占有整个零件制造总时长的1/4，因此，提升切削加工工艺首当其冲应该减少数控设备等待时间，以此来提高其加工效率。那么如何减少呢？可以从这几方面进行革新：采用自动换刀机构如转塔转位刀架或机械手换刀、采用自动夹紧装置或增加多工位夹具，程序调试可以在计算机上调好后输入系统或在线加工，平常多加保养机床，减少机床故障率，月度或季度进行系统维护等等措施。另外也可以优化切削加工工艺，如在粗加工阶段增加金属切削的速度，提高进给量等。2.2提高刀具管理水平。近些年，国产刀具应用较多，但与众多进口刀具相比，质量很一般，主要体现为精度较低，制造工艺较复杂，刀具使用寿命不长，为了提升数控加工效率，可以考虑以下措施：第一，加工前对刀具进行预调。这样做可以显著减少操作者安装调整刀具的准备时间。第二，加工前对刀具进行刃磨。由于数控切削加工过程中会让刀具逐步变钝，其刀尖参数会发生改变，如不及时重磨，将明显减低产品质量和精度，因此为保证刀具正常使用应当尽快刃磨入库。第三，提高刀具信息化管理。随着加工零件的复杂程度不断增加，刀具的管理也变得越来越繁锁，如果仍然采用人工管理效率十分低下，错误也多。所以，企业根据实际情况应该逐步推出刀具的信息化管理，刀具的信息化管理主要包含出入库管理、借还管理、测量管理、刀具的耐用度管理、报废管理、刀号查询以及刀库、换刀机构的维护与保养等内容。第四，制造企业还需要选择性能更加优异的刀具进行切削，从而来提升数控机床的加工效率。比如，目前在高速切削加工中用的涂层硬质合金刀具、陶瓷刀具等。2.3提升数控切削工艺。数控切削加工工艺比较复杂，其内容包含较多，但从生产效率上来说，主要从以下几方面重点考虑：（1）设计合理的工件结构，使其更适合于数控加工。（2）零件的结构设计中，其圆角、斜角的大小尽量一致，这样减少刀具的使用数量。（3）由于切削力的作用下，许多零件容易产生变形而报废，应当采取相应措施防止或减少变形：如增加热处理方式（如表面时效等）、改变装夹定位方法、修正进退刀方法等。（4）优化编程轨迹，减少空刀时间。

3合理利用自动编程软件

根据零件的复杂程度不一样，数控程序编制一般采用手工编程或CAD/CAM自动编程。目前CAD/CAM自动编程基本都采用图形交互式方式，即我们通常所说的CAD/CAM编程。CAD/CAM编程是当前十分先进的数控编程方法，它主要利用计算机以人机交互图形方式完成复杂零件几何形状的三维建模、轨迹生成、后置处理，最后生成数控程序，使用过程简单易用，容易上手、出错几率较低。因此，制造企业需要提高对自动编程软件的重视，对编程程序进行检测和修正，确保编程程序完全正确，这样才能避免数控机床发生运行故障，从而提升数控机床的切削效率。

4提升数控加工管理水平

由于数控设备种类繁多，加工的零件功用增多、装配精度增高、质量要求越来越高，对于所使用的刀具、夹具种类需求更多，要求也比较高。因此，提升数控加工管理水平势在必行。第一，加强零件编程管理。编程的管理主要包括编程前准备、编程原始资料的获取（如工艺文件、工具系统等）和程序的管理（程序优化、传输、存储等）。编程前的准备工作主要包括刀具清单、工艺图纸、工序安排情况以及设备运行情况的管理。第二，数控机床的维护。数控机床的维护主要包括三个方面内容：（1）维护保养：按照数控机床维护规定按步进行，不得随意减少或改变；（2）故障排除：出现故障及时维修及处理，保证机床正常运行；（3）对旧的或老的数控机床进行改造（包括系统升级、硬件改造），以减少新设备投资，充分利用现有设备。第三，做好机床技术支持。收集整理数控加工设备的相关资料：机床说明书、机床电气原理图等，定期对机床维修人员进行必要的培训，与机床厂家建立联系，方便及时技术支撑。同时，生产环境按照企业6S进行管理等。

5加强企业生产管理

就目前来讲，机械制造企业生产过程中存在或多或少的问题主要表现在：操作人员安全生产意识不强、企业生产工艺老化、设计人员与操作人员沟通不畅等等，这一系列的现实问题严重制约了机械制造企业的可持续发展。因此，非摘要：数控机床是自动化技术和传统机床结合的产物，加工制造出的零件具有较高的精度和产品质量。基于此，本文对如何常有必要让技术人员学习借鉴国外先进机械制造理念，增强自身综合能力，严格执行企业生产管理制度，以提升生产效率，从而更好的促进我国机械制造行业的健康发展。可以从以下几方面来加强企业生产管理：（1）采用新工艺新方法。优化企业生产过程中产品制造流程，改进原来的制造工艺过程，如有些复杂零件根据批量大小，可以增设多轴加工中心或数控车铣复合等进行加工，以此改进加工方法，提升效率等。（2）提高企业安全生产管理水平。操作人员严格执行生产车间操作规程，密切监控安全生产过程，严格落实岗位责任制，这样也可以减少数控机床故障率。（3）增强编程设计人员与操作人员的信息交流。机械制造过程中，操作人员往往不能严格执行编程设计人员的工艺制造过程，究其原因与双方对产品的认识定位不同，根据现场实际情况，有必要加强双方的信息互通，以减少返工或废品率。

6结论

综上所述，通过对数控机床加工效率优化措施探讨可知，制造企业需要制定相应的管理制度，规范机械加工的工序，完善数控机床加工的工艺，提高数控加工管理水平，从而提升加工的效率，提高企业在市场上的核心竞争力，从而促进企业的可持续发展。

参考文献

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[2]曲延龙.数控机床加工过程优化方法探析[J].科技视界，2012（30）.

[3]李兵.工程机械企业精益化生产管理[J].工程机械与维修，2011（1），22-27.

作者:李倩 刘军 单位:中国工程物理研究院电子工程研究所