■齊齊哈爾軌道交通裝備有限責(zé)任公司 （黑龍江 161002）

李志華 楊海峰

機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)主要是通過(guò)設(shè)備對(duì)零部件進(jìn)行加工處理，并運(yùn)用到相關(guān)的工業(yè)產(chǎn)品上，即使是高難度或者復(fù)雜的零部件產(chǎn)品，機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)也能夠很好的解決，因此這項(xiàng)技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于機(jī)械加工行業(yè)。而軌道交通裝備行業(yè)中的部件加工雖然很多已經(jīng)開(kāi)始采用數(shù)控技術(shù)，但無(wú)論加工精度、商品化程度乃至生產(chǎn)工效上均不能滿(mǎn)足要求，因此，在數(shù)控加工技術(shù)及專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)上有很大的開(kāi)發(fā)空間。

機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)概要

機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)是指由控制系統(tǒng)發(fā)出指令使刀具進(jìn)行符合要求的各種加工運(yùn)動(dòng)，以數(shù)字和字母形式代表工件的形狀、尺寸等技術(shù)要求或者是對(duì)產(chǎn)品加工工藝要求進(jìn)行的加工，也就是說(shuō)現(xiàn)在所指的機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)泛指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的整個(gè)工藝過(guò)程。與傳統(tǒng)的加工技術(shù)相比，數(shù)控加工技術(shù)采用數(shù)字信息控制零件和刀具位移的機(jī)械加工方法，機(jī)械化程度高，能夠解決零部件緊密性、復(fù)雜性、批量小等問(wèn)題，大大提高了我國(guó)機(jī)械加工制造業(yè)的生產(chǎn)效率，也對(duì)我國(guó)技術(shù)人才的需求結(jié)構(gòu)也做了相應(yīng)的調(diào)整改變。占35%，初級(jí)工占60%。而發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)工人中，高級(jí)技工占35%，中級(jí)工占50%，初級(jí)工占15%。這表明，我們的高級(jí)技工在未來(lái)5~10年內(nèi)仍會(huì)有大量的缺口。

軌道交通裝備制造業(yè)中數(shù)控加工技術(shù)運(yùn)行現(xiàn)狀

在我國(guó)現(xiàn)行的軌道交通裝備機(jī)械加工生產(chǎn)行業(yè)，數(shù)控加工技術(shù)運(yùn)用廣泛、相關(guān)人才儲(chǔ)備充足，但在實(shí)際的操作過(guò)程中仍然存在一些問(wèn)題，導(dǎo)致整個(gè)技術(shù)水平提高比較慢。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前，國(guó)外軌道交通裝備行業(yè)中機(jī)械設(shè)備的數(shù)控化率為85%以上，而我國(guó)的軌道交通裝備行業(yè)中機(jī)械設(shè)備化率不足20%；技術(shù)工人中，高級(jí)技工占3.5%，中級(jí)工

軌道交通裝備制造行業(yè)中數(shù)控加工工效不高

在鐵路貨車(chē)零部件的生產(chǎn)時(shí)，一些較復(fù)雜結(jié)構(gòu)部件及商品化程度較高部件大多采用數(shù)控加工完成，但生產(chǎn)效率不夠，不能滿(mǎn)足貨車(chē)零部件的單一產(chǎn)品。

（1）對(duì)換刀等輔助工序重視程度不高。為了提高機(jī)械加工的效率，在機(jī)械數(shù)控加工方面，換刀時(shí)間以及換刀的準(zhǔn)確性等都是數(shù)控加工技術(shù)中的重要環(huán)節(jié)?，F(xiàn)行的換刀方式主要有回轉(zhuǎn)刀架換刀、更換主軸頭換刀、帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀系統(tǒng)（見(jiàn)圖1）等，企業(yè)要想在機(jī)械加工生產(chǎn)過(guò)程中縮短設(shè)備輔助時(shí)間，減少因?yàn)榘惭b工序而引起的誤差等，就必須配備相關(guān)的換刀系統(tǒng)。而企業(yè)在實(shí)際的設(shè)備引進(jìn)過(guò)程中，往往很少把這些工序考慮在設(shè)備更新中去，進(jìn)而導(dǎo)致在實(shí)際操作過(guò)程中，很容易因?yàn)榘惭b工序問(wèn)題造成零部件精密度不達(dá)標(biāo)或者是生產(chǎn)時(shí)間的遲緩。例如在換刀方式的選擇上，很多的企業(yè)對(duì)其不重視，設(shè)備的配備往往是違規(guī)操作，進(jìn)而導(dǎo)致生產(chǎn)問(wèn)題的出現(xiàn)。

（2）專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)尚顯不足。軌道交通裝備行業(yè)中如貨車(chē)制造業(yè)的鍛造鉤舌（見(jiàn)圖2）、鍛造鉤尾框（見(jiàn)圖3）等大零部件，此類(lèi)零部件大多是結(jié)構(gòu)形式變化不大，但均需大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。類(lèi)似這種內(nèi)外部質(zhì)量要求均比較高且結(jié)構(gòu)形式較復(fù)雜的產(chǎn)品，用普通的立式銑床、臥式銑床等多機(jī)臺(tái)的流水設(shè)備也能完成所需求的產(chǎn)品，但在人力、物力等方面造成很大的浪費(fèi)。鑒于這種情況，專(zhuān)業(yè)化的加工方式就顯得具有很大的優(yōu)勢(shì)。

（3）程序編寫(xiě)工作不達(dá)標(biāo)。雖然我國(guó)機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)成熟地運(yùn)用于機(jī)械生產(chǎn)加工中，并且機(jī)械類(lèi)人才儲(chǔ)備充足，但是在實(shí)際的對(duì)設(shè)備程序編寫(xiě)或者是輸入方面的工作來(lái)說(shuō)，很多技術(shù)人才是不達(dá)標(biāo)的，真正能夠熟練地編寫(xiě)出與實(shí)際需求完全一致，并能夠通過(guò)精密程序來(lái)提高實(shí)際運(yùn)行效率的技術(shù)工人還比較欠缺。而在實(shí)際的技術(shù)運(yùn)行過(guò)程中，由于程序編譯等工作的難度，很少有技術(shù)人員愿意主動(dòng)的去進(jìn)行探索，進(jìn)而在這一方面的技術(shù)進(jìn)步很難得到加快。

2. 提高工效的有效策略

為了能夠?qū)C(jī)械數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行合理的探究，提高機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)水平，本文根據(jù)機(jī)械數(shù)控技術(shù)的運(yùn)行原理以及我國(guó)機(jī)械數(shù)控加工的實(shí)際狀況，對(duì)數(shù)控技術(shù)水平的提升提出相關(guān)有效策略。

（1）強(qiáng)化實(shí)際輔助工序的配備工作。輔助工序例如設(shè)備安裝、換刀工序等，雖然不會(huì)直接影響數(shù)控加工的運(yùn)行，但是對(duì)于數(shù)控加工的效率以及其生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量有著非常大的影響。如果不能合理配備相關(guān)工序，將導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行的效率降低，甚至?xí)霈F(xiàn)操作錯(cuò)誤、精密度下降等情況，從而為高質(zhì)量的生產(chǎn)造成阻礙。企業(yè)在設(shè)備投資過(guò)程中，要充分地表達(dá)對(duì)于設(shè)備的要求以及生產(chǎn)的目的，同時(shí)組織企業(yè)內(nèi)部相關(guān)一線(xiàn)操作人員進(jìn)行實(shí)地的考察，選擇最佳的設(shè)備以及最佳的工序來(lái)為加工生產(chǎn)提供有效的保障。

圖1 自動(dòng)換刀系統(tǒng)

圖3 鍛造鉤尾框

（2）數(shù)控技術(shù)與專(zhuān)用機(jī)床完美結(jié)合。我國(guó)加工業(yè)正向高起點(diǎn)、大批量、專(zhuān)業(yè)化的方向發(fā)展，尤其是軌道交通裝備行業(yè)?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有專(zhuān)業(yè)化就沒(méi)有大批量；反之，沒(méi)有大批量也很難形成專(zhuān)業(yè)化。這就使專(zhuān)用加工機(jī)床大顯身手。如鐵路貨車(chē)行業(yè)的一種QF-1型鍛造鉤尾框的承載面為在平面基礎(chǔ)上兩側(cè)有反八字型平面、中間部位為3mm深的通長(zhǎng)圓弧形結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖4），受到鉤尾框內(nèi)腔的空間限制普通方法加工較難實(shí)現(xiàn)加工。如果加工平面、小八字形結(jié)構(gòu)、圓弧形曲面需要有原有1臺(tái)臥式銑床配備傳動(dòng)銑頭、2臺(tái)升降臺(tái)臥式銑床、1臺(tái)數(shù)控銑4臺(tái)設(shè)備共同完成上述加工內(nèi)容。而通過(guò)設(shè)計(jì)一臺(tái)配備數(shù)控系統(tǒng)的專(zhuān)用機(jī)床（見(jiàn)圖5），通過(guò)復(fù)合銑刀系統(tǒng)（見(jiàn)圖6）對(duì)承載面進(jìn)行加工，就解決了鍛造鉤尾框承載面加工難題，在一臺(tái)設(shè)備上通過(guò)一次裝夾能夠?qū)崿F(xiàn)平面型承載面、圓弧形承載面、大八字形承載面和小八字形承載面的加工，通過(guò)鍛造鉤尾框尾部承載面的加工工藝研究及裝備的研制與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)承載面專(zhuān)機(jī)用復(fù)合銑刀柔性化、復(fù)合化，減少了加工設(shè)備數(shù)量、裝夾次數(shù)和重復(fù)定位誤差，提高了產(chǎn)品交工質(zhì)量、生產(chǎn)效率，同時(shí)降低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，更提高了設(shè)備的負(fù)荷率、利用率。

圖2 鍛造鉤舌

圖4 QF-1型鉤尾框的承載面

（3）強(qiáng)化專(zhuān)業(yè)人才隊(duì)伍建設(shè)。機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)弱化了傳統(tǒng)工藝下對(duì)手工工藝的要求，因此很多的操作人員只需要經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的培訓(xùn)就可以上崗操作設(shè)備。但是機(jī)械加工設(shè)備對(duì)于儀器操作、程序編譯等方面對(duì)人才提出了新的要求，很多的技術(shù)工人雖然能夠利用設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)加工，但是其實(shí)際的運(yùn)行效率以及相關(guān)技術(shù)的拓展無(wú)法達(dá)標(biāo)。企業(yè)在組織人才隊(duì)伍時(shí)要特別注意對(duì)于現(xiàn)代機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)人才的考核，并在人才上崗后定期根據(jù)實(shí)際技術(shù)的變化對(duì)人員進(jìn)行培訓(xùn)學(xué)習(xí)，以使得企業(yè)能夠一直掌握最新的數(shù)控加工技術(shù)或者獲得最快速度的進(jìn)步更新。

圖5 承載面加工專(zhuān)機(jī)

圖 6

結(jié)語(yǔ)

在鐵路貨車(chē)零部件制造行業(yè)中，通過(guò)配備數(shù)控加工技術(shù)的專(zhuān)用機(jī)床能有效提高柔性化、復(fù)合化，減少了加工設(shè)備數(shù)量，從而提高工效。但是在實(shí)際的運(yùn)行中，企業(yè)還存在設(shè)備管理不到位、操作配備工作不重視和程序編譯工作不達(dá)標(biāo)等情況，使得我國(guó)的軌道交通裝備制造業(yè)的加工技術(shù)進(jìn)步困難。現(xiàn)階段企業(yè)要根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)情況，科學(xué)地改善專(zhuān)用設(shè)備、符合實(shí)際的運(yùn)行和操作設(shè)備，并加強(qiáng)設(shè)備操作人才的培養(yǎng)，讓我國(guó)軌道交通裝備制造業(yè)中的數(shù)控加工技術(shù)水平在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中得到不斷提高。