許小娟

（蘇州高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇蘇州　215000）

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提高機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)水平的有效策略

許小娟

（蘇州高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇蘇州215000）

摘要：我國在機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)與歐美發(fā)達(dá)國家相比，還存在不少差距，仍有許多問題需要完善。我國應(yīng)該積極投入到時代發(fā)展的潮流之中，將計算機(jī)信息技術(shù)與機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行更深層次的融入，對當(dāng)下先進(jìn)技術(shù)和理論進(jìn)行完善和升級。還需要對數(shù)控人員的素質(zhì)和專業(yè)技能進(jìn)行一定的提升和強(qiáng)化，保障其可以跟上時代發(fā)展的腳步，對高新機(jī)械數(shù)控機(jī)床進(jìn)行良好而高效的控制。

關(guān)鍵字：機(jī)械；數(shù)控加工；效率；技術(shù)受限

目前機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)運(yùn)用廣泛，同時也在科技進(jìn)步和顧客高品質(zhì)需求中得到了進(jìn)一步的發(fā)展。就我國現(xiàn)階段的狀況而言，機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了一個瓶頸階段，無法適應(yīng)當(dāng)下時代發(fā)展的要求，需要機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)的研究者和應(yīng)用方積極推動相關(guān)的技術(shù)研究，努力跨越當(dāng)下機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)中的困難，進(jìn)一步提高技術(shù)水平，為縮小我國與發(fā)達(dá)國家的制造業(yè)水平而努力。

1　機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)的概述

機(jī)械數(shù)控加工設(shè)備是一項先進(jìn)的機(jī)械，可以對目前普通機(jī)床所無法進(jìn)行的復(fù)雜型面進(jìn)行加工，而作業(yè)的效果和質(zhì)量都十分令人滿意。相對于傳統(tǒng)的普通機(jī)床而言，機(jī)械數(shù)控加工設(shè)備具有相當(dāng)多的優(yōu)勢，不僅僅是實用性和工作效率得到了加強(qiáng)，更使得工作中的自動化程度、加工精密度、產(chǎn)品性能和質(zhì)量等諸多方面得到了優(yōu)化，使得工人的勞動量被大大降低，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益被大幅度提升，對整個機(jī)械制造行業(yè)形成了巨大的推動作用。然而就該項技術(shù)在我國的發(fā)展而言，和發(fā)達(dá)國家的差距很大，這也是我國制造業(yè)長期落后于歐美國家的主要原因，究其實質(zhì)，技術(shù)的差距根源主要表現(xiàn)在以下三個方面：

（1）人為因素。機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)是當(dāng)下世界制造業(yè)中非常炙手可熱的一項技術(shù)，也因此得到了十分廣泛的應(yīng)用。對于我國大多數(shù)制造產(chǎn)業(yè)的工廠而言，成本和效率才是其一直所考慮的問題。因此，其在招聘人才的時候往往忽略了所招聘人才的能力，而偏向于對成本的控制，進(jìn)而導(dǎo)致我國企業(yè)機(jī)械數(shù)控加工設(shè)備出現(xiàn)陳舊的情況，反而進(jìn)一步加大了生產(chǎn)的成本投入。對于機(jī)械數(shù)控加工設(shè)備來說，一旦發(fā)生陳舊化就無法繼續(xù)對加工的產(chǎn)品精度進(jìn)行保障了，無法投入繼續(xù)使用也是情理之中的。除此之外，還有一部分原因是由于當(dāng)下企業(yè)中的技術(shù)研發(fā)人員沒有進(jìn)行良好的創(chuàng)新，導(dǎo)致企業(yè)的技術(shù)水平長期處于落后的狀態(tài)之中，最終被時代和行業(yè)所淘汰。

（2）換刀問題。在對大批量的零部件實施加工和處理時，尤其需要保障工作的效率和質(zhì)量，盡量減少次品的出現(xiàn)，這就需要對換刀的問題進(jìn)行細(xì)致處理。因為刀具的選擇具有非常強(qiáng)的實踐性，需要根據(jù)具體的情況進(jìn)行分析和選擇，還需要對用刀的線路和順序進(jìn)行細(xì)致調(diào)控。然而，實際生產(chǎn)中，這個問題卻一直困擾著操作人員，往往會因為換刀問題而影響到實際的生產(chǎn)效率或者產(chǎn)品質(zhì)量。

（3）機(jī)械程序編寫問題。機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)作為信息技術(shù)融入制造業(yè)之后的一個產(chǎn)物，其效益實現(xiàn)離不開系統(tǒng)程序的支撐。因此，程序編寫質(zhì)量的高低也就直接關(guān)乎到整個數(shù)控機(jī)床的工作效率。這其中也有不少的原因，主要是以下三個方面需要改進(jìn)：首先，編程人員對于數(shù)控機(jī)床的使用指令和操作細(xì)則還不夠了解和熟悉，尤其是部分隱藏性的指令。然后，編程人員自身的專業(yè)技能還不夠高，或是落后于該程序編寫所需要的水準(zhǔn)。最后是因為程序的編寫脫離實際，作為應(yīng)用于實際生產(chǎn)中的程序，其保證可以應(yīng)對實踐過程中發(fā)生的各類問題，尤其是需要防止走空刀情況的出現(xiàn)。

2　提高機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)水平的策略

隨著數(shù)字信息技術(shù)的深入發(fā)展，數(shù)控技術(shù)得到更加深入和廣泛的應(yīng)用，各種機(jī)械的制造企業(yè)也開始發(fā)現(xiàn)了數(shù)控技術(shù)對于自身發(fā)展和經(jīng)濟(jì)效益的重要作用，因此，對其的重視程度和研發(fā)投入都有所增加。

（1）采用集中式現(xiàn)代化的機(jī)床設(shè)備。作為現(xiàn)代工業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)，機(jī)械類的數(shù)控設(shè)備在其管理、檢修和維護(hù)與一般設(shè)備具有較大的不同，這是電子信息技術(shù)不斷融入機(jī)械數(shù)控設(shè)備的緣故。數(shù)控設(shè)備在信息的收集、分析和歸納總結(jié)需要借助計算機(jī)系統(tǒng)來完成，這使得原本的人工信息采集模式被替代，并借此大大提升了管理和維護(hù)的工作效率和質(zhì)量，有效控制了數(shù)控設(shè)備的各項運(yùn)營成本。以數(shù)控設(shè)備為基礎(chǔ)構(gòu)建信息化的管理體系是當(dāng)下機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)升級的重要方向。為此，傳統(tǒng)的數(shù)控設(shè)備維護(hù)和管理的模式是必須進(jìn)行革新的，并以此順應(yīng)時代的發(fā)展潮流，促進(jìn)我國數(shù)控加工技術(shù)水平以及制造業(yè)水平的提高。

（2）優(yōu)化企業(yè)人力資源結(jié)構(gòu)。大到國家和世界，小到企業(yè)和技術(shù)，其進(jìn)步發(fā)展的根源是人才，只有取得了人才上的優(yōu)勢才能實現(xiàn)企業(yè)在市場中的競爭優(yōu)勢。因此，企業(yè)需要對自身的人才梯隊進(jìn)行嚴(yán)格地組建，不僅需要保障高素質(zhì)和專業(yè)化人才被適時地引入，同時還需要對人才的培養(yǎng)引起重視，努力提高本企業(yè)所屬員工的整體素質(zhì)和技能水平，為企業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步儲備足夠的人力資源，提高企業(yè)在市場中的競爭水平。目前，機(jī)械數(shù)控加工的技術(shù)水平對編程團(tuán)隊的依賴程度較高，因此，企業(yè)也需要對此進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，保障在該項技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新中擁有足夠人員數(shù)量和質(zhì)量，配置合適的人員，完善團(tuán)隊的專業(yè)知識結(jié)構(gòu)和專業(yè)素養(yǎng)，促使機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)水平得到提升，并進(jìn)一步提高企業(yè)的數(shù)控機(jī)床加工的工作質(zhì)量和工作效率。

（3）選用恰當(dāng)合適的刀具。就我國大多數(shù)的企業(yè)機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)而言，其技術(shù)水平受限的主要原因便是因為機(jī)床刀具的選擇存在一定的問題。因為，數(shù)控加工在不同的施工條件、施工目標(biāo)以及施工階段等狀況下，所需要的切削刀具也是不同的，選擇科學(xué)合理的機(jī)床刀具是保障數(shù)控設(shè)備工作效率和加工質(zhì)量的重要條件，一旦所選的刀具不符合相應(yīng)的條件就會造成技術(shù)水平降低、次品率增加以及工作效率下降等問題。例如：球頭型機(jī)床加工刀具可以防止“過切”現(xiàn)象的出現(xiàn)；平頭型機(jī)床加工刀具，既可以保證加工的質(zhì)量也可以保證切削的效率；陶瓷機(jī)床加工刀具耐磨性強(qiáng)，生產(chǎn)的產(chǎn)品穩(wěn)定性高。加工刀具的性能、材質(zhì)以及規(guī)格都是需要根據(jù)施工條件、施工目標(biāo)以及施工階段等要素進(jìn)行充分考慮之后才決定的，只有契合現(xiàn)實情況和實際需要的選擇才能最大限度地提高機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)的水平。

除此之外，還可以通過自動化換刀技術(shù)的應(yīng)用來提高換刀的效率和基準(zhǔn)度，然而在具備自動化換刀技術(shù)的數(shù)控機(jī)床中所應(yīng)用的機(jī)械手結(jié)構(gòu)卻比較多，大致上分為六大類，如圖1所示。

圖1　機(jī)械手結(jié)構(gòu)

其中，A為單臂單爪回轉(zhuǎn)式；B為雙機(jī)械手；C為單臂雙爪回轉(zhuǎn)式；D為雙臂往復(fù)交叉式；E為雙臂回轉(zhuǎn)式；F為雙臂端面夾緊式。

A的特點是可以實現(xiàn)不同回轉(zhuǎn)角度的自動換刀，但是有只有一個抓卡，自動換刀的時間比較長；B則如圖所示，等于兩個單臂單爪的機(jī)械手在運(yùn)行，可以進(jìn)行互相配合的自動換刀，效率相對有所增長。C則相對于A多出了一個抓卡，在一個卡爪進(jìn)行舊刀回送任務(wù)時，另一個卡爪則可以進(jìn)行刀庫新刀送回主軸的任務(wù)，其換刀時間相對于A要有所較少。E則通過雙臂來讓兩個卡爪分別運(yùn)行，互不干擾，極大的提升了效率。D相對于E而言，這種機(jī)械手的兩手臂可以往復(fù)運(yùn)動，并交叉成一定角度。F則是其中比較特殊的一類，其通過夾緊刀柄的兩個端面來執(zhí)刀。

3　結(jié)語

數(shù)控加工技術(shù)對于機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，是我國在推進(jìn)工業(yè)3.0時代的重要助力。但是，目前的數(shù)控加工技術(shù)仍舊受到來自于編程的技巧、操刀位置以及人工問題等現(xiàn)實因素的制約，使得我國機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展緩慢。在工業(yè)3.0的時代，也就是電子信息化時代，我國應(yīng)該積極投入到時代發(fā)展的潮流之中，將計算機(jī)信息技術(shù)與機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行更深層次的融入，對當(dāng)下先進(jìn)技術(shù)和理論進(jìn)行完善和升級。除此之外，還需要對數(shù)控人員的素質(zhì)和專業(yè)技能進(jìn)行一定的提升和強(qiáng)化，保障其可以跟上時代發(fā)展的腳步，對高新機(jī)械數(shù)控機(jī)床進(jìn)行良好而高效的控制。同時這類人才還需要對當(dāng)下的數(shù)控機(jī)床的創(chuàng)新進(jìn)行不懈的努力，縮小我國在制造業(yè)上與發(fā)達(dá)國家的差距，促進(jìn)我國數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

［1］蔡志蘭.提高機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)水平的有效策略［J］.科技風(fēng)，2014，（9）：244.

［2］李剛.論提高機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)水平的有效策略［J］.黑龍江科技信息，2014，（29）：46.

Effective Strategy to Improve the Level of Mechanical NC Machining Technology

XU Xiao-juan
（Suzhou Higher Vocational School，Suzhou，Jiangsu 215000，China）

Abstract:Compared with advanced countries in Europe and the United States，numerical control processing machinery technology in our country still needs to be improved.Computer scientific technology should be integrated with numerical control processing machinery technology and current technology and theories should be upgraded.Staffs should also be trained to better operate numerical control machines.

Key words:machinery；NC machining；efficiency；technology limitation

作者簡介：許小娟（1982-），女，江蘇蘇州人，大學(xué)本科，講師，主要研究方向：數(shù)控技術(shù)。

收稿日期：2016-01-17

中圖分類號：TG659

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：2095-980X（2016）02-0017-02