数控铣床能耗模型及其加工优化的思考

摘 要：随着科技的不断发展，数控铣床也在不断发展，本文通过上下模外导向衔接法、大落差轮廓加工法、轮廓凹R处清根法、合金钢镶块预加工法，四个方面对数控铣床能耗加工优化方法进行了总结，并对数控铣床能耗模型进行讨论，使数控铣床技术得到进一步的发展，降低人为操作的劳动强度与刀具的磨损程度，希望为关注这一话题的人们提供参考。

关键词：数控铣床；能耗模型；加工优化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.038

0 引言

能源是我国机械制造业发展的必要条件，但数控铣床在运行的过程中资源浪费情况较为严重，进而在这一过程中，为了能够降低资源的消耗量，需要对数控铣床进行合理优化，使工作人员在对对数控铣床进行加工的过程中，提高工作效率，减少劳动量，另外，为了提高数控铣床的工作效率，可以对其进行合理设计，使其能够随着科技的发展而进步。

1 数控铣床能耗模型

在对数控铣床进行加工的过程中，需要通过以下三个步骤来实现。第一，在对待机功率进行设计的过程中，其中的照明系统、冷却风扇等，这部分在运行的的过程中，不会产生能耗，当数控铣床处于待机状态时，这一部分还在处于运状态，进而这部分为常量。在对这一部分进行测量数据的过程中，可以将数控铣床放置到参考点，并分别对运行和不运行的状态进行测量。第二，在对主轴空载部分进行设计的过程中，由于设备中的主轴专转数常处于空转的状态，进而在对其进行测量的过程中，需要先开启电源系统，并将设备激活，使在其运行状态进行测量。第三、在对数控铣床中的主铣进行设计的过程中，需要将其中的主轴进行消除，并将其中的主轴转数、切深等方面进行测量，并通过运算测出其转数。

2 数控铣床能耗加工优化方法

（1）上下模外导向衔接法。在对数控铣床能耗加工优化的过程中，可以通过以下两个方面使用上下模外导向衔接法，第一，由于数控铣床在加工的过程中，会产生一定的误差，当误差过大时，会影响模具的调试状态，为了改善这一现状，可以将设备中的上、下底板使用不同的设备进行加工，但在加工的郭程中，没有时间限制，但在使用这一方法时，由于其在调配的过程中，是随意调配的，进而是其中具有较大的误差，难以合理应用。第二，在对上、下模进行加工的过程中，为了保障其能够合理安装，可以在安装的过程中，应用同一设备，并保障导柱孔与衬套孔之间距离较短，进而在加工中受到的外力较小，减小了设备中存在的误差。

（2）大落差轮廓加工法。在对数控铣床能耗加工优化的过程中，可以通过以下两个方面使用大落差轮廓加工法，第一，在对数控铣床进行精加工的过程中，可以使用立铣刀，在使用这一方法进行加工时，由于其具有高效、简单等特点，进而被广泛应用到加工轮廓中，但在使用这一方法进行加工的过程中，由于需要对设备的边进行仔细打磨，降低了工作效率。第二，在使用长刃口刀具对设备进行打磨的过程中，为了能够找到最高效的刀具，可以使用不同的刀具进行实验，例如：在实验的过程中，使用不同刀具同时对数控铣床进行修边，并对比其工作效率与工作精细度，找到工作效率最高的工具，在实验后，通过对比实验结果，能够了解到球头刀具能够提高工作效率，进而在之后对轮廓进行加工的过程中，可以使用球头的刀具，并使用曲面精加工的方式进行加工，使其能够提高数控铣床修边的工作效率[1]。

（3）轮廓凹R处清根法。在对数控铣床能耗加工优化的过程中，可以通过以下两个方面使用大轮廓凹R处清根法，第一，由于对轮廓进行修边的工作需要具有极高的精细度，进而在对其进行进行加工的过程中，可以使用粗加工法对其进行加工，在这一过程中，需要将R处进行仔细打磨，但由于R处中的角度容易使刀具受损，进而可以使用程序流量加工的方法进行加工，但在使用这一方法进行加工的过程中，会对刀具有一定的影响，并且无法控制其中的余量。第二，在使用立铣刀对R处进行加工的过程中，由于其具有材质硬度高、加工速度快的作用，进而在实际的应用中，能够在不伤刀具的情况下，提高工作效率，并且不用对刀具进行维护，减小了磨具加工的时间。

（4）合金钢镶块预加工法。在对数控铣床能耗加工优化的过程中，可以通过以下两个方面使用合金钢镶块预加工法，第一，随着磨具材料质量不断提高，进而在加工的过程中，遇到合金钢工件越来越多，但由于其具有较大的硬度，进而在使用普通刀具进行加工的过程中会对刀具产生影响，甚至由于刀片磨损，对磨具的质量产生影响，进而在实际的应用中，可以在对磨具进行加工之前，对其先进行半精加工，例如：在进行半精加工的过程中，可以根据磨具的实际情况进行留量，通过这样的方法先对磨具进行加工，降低磨具的硬度，并提高加工效率[2]。第二，在应用这一方法进行加工的过程中，可以对加工情况进行测试并调查使用情况，并逐渐优化这一方法，提高刀具的使用年限，避免刀具经常维修，提高磨具的加工效率，保障磨具的加工质量。

3 结论

综上所述，在对磨具进行加工的过程中，由于其具有一定的硬度，会对刀具有一定的损耗，为了降低刀具的损耗率，需要合理选择刀具，并对磨具进行半加工，进而提高刀具的使用寿命，并提高磨具加工的效率，降低了人为操作的劳动强度，为后续的工艺加工奠定了良好的基础，使数控铣床得到进一步优化。

参考文献：

[1]王萍，张成学.子程序调用在数控铣床槽类零件粗加工中的应用[J].农机使用与维修，2018（03）：17.

[2]程鑫.數控铣床FANUC 0i系统刀具半径补偿系统参数设置解析[J].中国设备工程，2018（02）：112-113.

作者简介：周游（1990-），男，江苏泰州人，本科，助讲，研究方向：数控加工。