高效数控加工技术实践

赵洪 王星 王伟 焦广锐 肖海超

摘 要：随着时代的发展以及科技的不断创新，我国的很多行业都得到了巨大的进步，在这一过程当中，机械行业也得到了长足的发展。在我国机械行业的发展过程当中，数控加工技术对我国工业实力发挥着代表性的作用，因此，更应发展创新数控加工技术。数控加工技术的创新，使得加工行业的加工质量以及加工效率均得到了不同程度的提高，因此得到了十分广泛的应用以及良好的发展效果。本文对高效数控加工技术进行分析，该技术能够使得我国数控加工技术互动发展得到一定程度的推进，为我国加工行业的发展贡献自己的一份微薄之力。

关键词：高效数控加工技术；机械加工；数控设备

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2018）04-0174-02

Abstract：With the development of the times and the continuous innovation of science and technology，great progress has been made in many industries in our country. In this process，the machinery industry has also been greatly developed. In the process of the development of China’s machinery industry，the numerical control processing technology plays a representative role in the industrial strength of our country. Therefore，it is more important to develop and innovate the NC machining technology. The innovation of NC machining technology makes the processing industry improve the processing quality and processing efficiency，so it has been widely used and good development effect. In view of the high efficiency NC machining technology，this paper hopes to make the interactive development of NC technology in our country to a certain extent and contribute to the development of our country’s processing industry.

Keywords：efficient NC machining technology；mechanical processing；numerical control equipment

0 引 言

国外先进制造技术在我国机械制造行业当中不断助力，使得我国的机械制造技术得到了长足的发展。虽然拥有着客观的发展成绩，但从世界范围的角度来看，我国的机械制造行业仍然需要进一步的提高，与世界先进制造技术仍然存在一定的差距。因此，在实际的发展过程当中，如何使得数控加工的质量、效率得到有效的提高，已经成为我国数控技术发展过程当中的重要课题。与此同时，在技术发展过程当中，也需要全面创新、发展数控加工技术，一旦受到设备的影响，数控加工技术的创新速度、发展速度就会降低。现如今，我国机械行业已经对该问题的严重性有了清晰的认识，因此很多企业都对数控加工设备、数控加工技术进行了不同程度的创新，希望为我国数控技术的发展发挥一定的力量。在这样的背景下，企业的加工能力得到了有效的提高，并保障了加工质量。现如今，我国数控加工领域当中绝大多数企业都已经拥有了完整的加工设备，但与国外企业相比，我国的设备仍然存在一定的差距。因此，机械加工企业更应该突破现有技术，提升数控加工技术的质量以及效率。本文从实际出发，结合笔者多年的工作经验，对高效数控加工技术的相关问题进行了重点探讨。

1 高效数控加工的概念

所谓的高效数控加工，就是在对零件精度、零件质量进行保证的基础上，使得设备的利用效率、零件加工率得到提高，并降低加工成本降低，是一种将成本、时间以及效率进行集合的高性能加工技术。作为一个系统工程，高效数控加工技术在实际的切削过程中，切削速度并不是对加工效率进行提高的唯一方法，中等切削速度也能够使得技工效率得到提高。高效数控加工技术将精加工中高速加工、中等切削等技術进行了结合，实现了对两种技术的综合使用。

1.1 高速切削加工

高速切削加工简称HSM，在高效数控加工技术当中，高速切削技工是十分重要的组成部分之一，高速切削技术的应用，能够使得生效率以及加工质量得到有效的提高。在现有背景下，对高速切削技术的大力发展以及推广，不仅能够使我国切削加工水平得到提高，也能够使新产品的开发进程加快，与常规切削加工相比，高速切削技术有着十分明显的优点。通常来讲，高速切削加工是在对质量、精度进行保证的前提下，利用较高的转速以及进给率使零件材料得到快速切除的加工方法。该加工方法大多在精加工当中进行应用，从而使得高质量、高效率加工能够得到实现。高速加工技术的应用，能够使得加工效率提高10～20倍，并有效地改善加工质量。因此，高速加工技术目前已经成为了对高效数控加工进行实现的关键技术。其关键技术在于：如何对转速、快速进给能力满足需求的高刚性机床进行选择并设计；合适的系统、刀具、接口等机型选择；独特的加工方法以及高速加工工艺等。

1.2 高体积切削加工

高体积切削加工技术建成HVM，是利用材料切除率对切削进行实践的加工技术，该技术通常用于粗加工。在金属切削中，切除量与进给量、切削深度等关系密切，受到切削力的限制，一般切削中不能够选择太大的切削深度，但较高的加工效率则能够对适当的深度进行加工，并配合尽量高的切削速度，使得高切除率能够得到有效的实现。现如今，在高效数控加工技术当中，高体积切削技术也已经成为了其中的关键技术，该技术的关键性在于对具有高功率机床以及较大传递力机床的设计。

2 提高数控设备加工效率的方法

2.1 建立合理的计划管理与生产准备

在现代化企业当中，只有现代管理手段对设备进行管理，才能够使得其功能得到充分的发挥，因此，企业应对数控加工计划的管理水平进行提高，对各种数控机床的潜能进行充分挖掘，从而使数控设备加工的效率能够得到提高。管理水平的高低与数控加工的生产效率密切相关，等工待料是造成开机率低的重要原因，在完成加工任务之后，如果还没有安排下一批任务，或者是在当前任务完成一半的情况下需要对另外的加急产品进行制作，这就需要重新准备刀具、工装，这些重复性的工作都会使加工效率的提高受到一定的约束。有的情况中，工件到位但工装不齐，也会对开机产生影响。通常来讲，在整个零件生产周期当中，准备周期的时间约占比40%～50%，如果能够对生产准备时间进行节省，就能够使得机床的生产效率得到大幅度的提高。在编程时，可以对刀具等有关准备进行提出，加工零件到达时，同时将刀具等向机床提供，使得不待工、少待工能够得到实现。因此，好的计划管理员一方面要对生产计划的进度进行时刻进步，另一方面还应了解加工设备的性能。

2.2 建立一定量的机床辅助工具库

对一定量的机床辅助工具库进行建立十分必要。这是因为在建工准备过程中，如果不能够及时买到新工具会使得机床的等待时间增加，从而对数控加工的效率产生一定的影响。特别是刀具、螺钉等常用工具、易损件等。因此，对于各种规格的零件库、刀具库等仓库的建立就有十分重要，对这些标准库的建立，能夠使生产准备时间得到很好的节约。

2.3 对加工方法合理选择

合理的加工方法一方面能够使产品的质量得到提高。另一方面还能够使装夹次数、辅助时间得以减少，从而使得加工效率得到提高。在对加工路线进行确定的过程当中，应首先对加工质量、加工效率进行保证。加工路线主要有以下几个方面的原则：对加工路线尽可能缩短、减少刀具移动时间；简单的数值计算以及少量的程序段，从而使得编程工作量能够减少。通过综合应用加工工艺，能够使得工件的安装次数减少，使得搬运时间、装夹时间都得到缩短。

2.4 制定完整的数控机床保养维护制度

正常运转的数控机床是数控高效的根本保障，较高的设备故障率以及较低的维护水平，是工作停机当中的重要原因。但设备故障在所难免，为了使得数控设备的利用效率能够得到提高，并使数控机床故障停机的时间得到减少，就应该对设备保养、维护予以正确的认识，对完整的安全操作规程、保养制度、维修制度进行建立，并由专人负责，对设备定期检查，一旦发现隐患则应该及时的排除。除此之外，还应该对专业的保养维护人员进行培训，对设备的保养维护，不应流于表面，而应落到实处。

2.5 制定奖励措施，提高人员积极性

任何活动都离不开人，人往往能够起到决定性的作用。在高校进行数控加工的过程中，人有着十分关键的作用。根据相关统计结果本研究发现，在高效数控加工当中，工人因素能够达到70%～80%，因此，应对奖励措施进行制定，从而使得操作人员的积极性得到提高。

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作者简介：赵洪（1968.04-），男，汉族，山东人，主任技师。研究方向：机械设备制造。