鄭偉
當(dāng)前數(shù)控加工技術(shù)已成為我國(guó)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展中高度依賴(lài)的高新技術(shù)之一,為更好的適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展,在實(shí)際的生產(chǎn)中可通過(guò)采取有效的策略來(lái)提高數(shù)控加工效率?;诖?,本文重點(diǎn)分析數(shù)控加工技術(shù)特點(diǎn)與影響數(shù)控加工效率的因素,并提出提高數(shù)控加工效率的策略,以期進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展。
數(shù)控加工技術(shù);特點(diǎn);加工效率;策略
與普通機(jī)床加工相比,應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)的數(shù)控機(jī)床具備可自動(dòng)換刀的刀架、刀庫(kù),且數(shù)控機(jī)床的換刀過(guò)程無(wú)需人工操作,通常是通過(guò)程序控制自動(dòng)化更換,因此,其可有效的減少由于工序銜接造成的時(shí)間浪費(fèi),從而為制造企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)還會(huì)有效的減少或者省掉半成品中間檢測(cè)、暫存搬運(yùn)等中間環(huán)節(jié),不僅節(jié)省制造時(shí)間,還不會(huì)造成人力資源的浪費(fèi)。
應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù),不需要操作人員對(duì)刀具進(jìn)行控制,因此具備較高的自動(dòng)化水平。其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾方面:首先對(duì)操作工人的要求降低。應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù),工作人員無(wú)需具備編程技術(shù),即使要求該工作人員具備簡(jiǎn)單的編程技術(shù)也無(wú)需花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間。同時(shí),應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)在數(shù)控機(jī)床上加工的零件與普通機(jī)床加工零件相比,其精準(zhǔn)度更高且可以節(jié)約大量時(shí)間。其次,相關(guān)工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度降低。在數(shù)控加工制造過(guò)程中,在大部分制造工藝中無(wú)需工作人員參與其中,被剝離在加工環(huán)節(jié)以外,有效的降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。再次,產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定。因?yàn)閿?shù)控加工技術(shù)中的數(shù)控加工是高度自動(dòng)化的,無(wú)需相關(guān)工作人員操作,這就可以避免以往因?yàn)閱T工操作不當(dāng)、參數(shù)不準(zhǔn)等多種人為因素導(dǎo)致的誤差,從而有效的提升產(chǎn)品質(zhì)量與一致性。最后,還可以有效的提升加工效率。因?yàn)閿?shù)控加工機(jī)床可以根據(jù)生產(chǎn)需求自動(dòng)更換刀具,從而使加工工序之間的銜接更加緊密,有效的提升數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率。
傳統(tǒng)的通用機(jī)床制造生產(chǎn),雖然其柔性特質(zhì)較好,但是其生產(chǎn)效率不高;專(zhuān)用機(jī)床解決了生產(chǎn)效率問(wèn)題,但是零件的影響較差,剛性性質(zhì)顯著,柔性較差,無(wú)法適應(yīng)日新月異的市場(chǎng)產(chǎn)品發(fā)展需求。數(shù)控加工技術(shù)根據(jù)加工制造需求對(duì)程序進(jìn)行改變,在該數(shù)控機(jī)床上生產(chǎn)新零件。且數(shù)控制造技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化操作,這樣不僅可以提高生產(chǎn)效率,還具備較高的柔性,因此在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得廣大用戶(hù)的青睞。
與普通機(jī)床加工不同,數(shù)控加工機(jī)床可以保證各種輪廓交工的精確性,尤其對(duì)于一些不能觀測(cè)到的部位、對(duì)應(yīng)用常規(guī)方法無(wú)法加工的復(fù)雜輪廓有較好的應(yīng)用效果。對(duì)于一些不能報(bào)廢的零件,研制新產(chǎn)品以及急需件加工中應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)有更加顯著的優(yōu)勢(shì)。
數(shù)控加工生產(chǎn)中受多種因素影響,導(dǎo)致數(shù)控加工效率不高,影響數(shù)控加工效率因素主要包括以下幾點(diǎn):
首先,數(shù)控加工技術(shù)研究水平不高。雖然我國(guó)是制造業(yè)大國(guó),但是我國(guó)的制造業(yè)對(duì)數(shù)控加工技術(shù)的依賴(lài)性較高,對(duì)高端的數(shù)控技術(shù)研究、創(chuàng)新不足,在我國(guó)的機(jī)械制造中核心數(shù)控加工技術(shù)仍舊會(huì)受到技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家的制約。
其次,換刀次數(shù)及位置不合理。在大批量的數(shù)控加工生產(chǎn)中,如果刀具排序、刀具位置設(shè)置合理,就能夠盡可能的減少對(duì)數(shù)控加工中的資源消耗、降低數(shù)控加工機(jī)床磨損、減少加工成本。但是就我國(guó)目前的機(jī)械制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看,還對(duì)數(shù)控技術(shù)的研究不夠深入,數(shù)控機(jī)床加工生產(chǎn)中的換刀次數(shù)、換刀位置不合理,從而嚴(yán)重影響數(shù)控加工效率。
最后,部分?jǐn)?shù)控加工工作人員的數(shù)控編程能力不強(qiáng)。我國(guó)受到傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式的影響,功利性較強(qiáng),在數(shù)控專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)中更加注重對(duì)其數(shù)控機(jī)床操作能力、維護(hù)維修能力的培養(yǎng),不關(guān)注對(duì)數(shù)控加工工作人員的編程能力培養(yǎng),因此,當(dāng)前我國(guó)存在較為嚴(yán)重的數(shù)控編程人才匱乏問(wèn)題。
雖然數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)中智能化、自動(dòng)化水平較高,但是這不意味著數(shù)控生產(chǎn)能夠完全替代人工作用。在數(shù)控加工中還需要專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)過(guò)硬的數(shù)控技術(shù)人員參與到數(shù)控加工中。如果數(shù)控加工技術(shù)人員選用的加工方式不當(dāng)、編程水平不高,就很有可能導(dǎo)致機(jī)床加工工件的質(zhì)量不佳,合格率低,這會(huì)使數(shù)控機(jī)床的使用壽命、使用效率大打折扣?;诖?,要想提升數(shù)控加工效率,就需要培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)較高的數(shù)控技術(shù)人員,一方面要求相關(guān)工作人員具備較高水平的編程技術(shù),培養(yǎng)具備技術(shù)過(guò)硬的數(shù)控機(jī)床操作技術(shù)人員。中職院校主要培養(yǎng)的是具備數(shù)控機(jī)床操作技術(shù)的技能型人才;高職院校、技工學(xué)校則在培養(yǎng)具備數(shù)控機(jī)床操作技術(shù)的基礎(chǔ)上,還要培養(yǎng)數(shù)控編程技術(shù)人才與數(shù)控機(jī)床維修人才;在大專(zhuān)以上的高校工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)中則重點(diǎn)培養(yǎng)具備高起點(diǎn)的數(shù)控編程技術(shù)人才。
在數(shù)控加工中刀具是重要的工藝裝備之一,只有保證選用的刀具合理,且使用方式正確,才能有效的提升數(shù)控加工質(zhì)量與加工效率。要想滿(mǎn)足提升數(shù)控加工效率的要求就需要選擇合適的刀具,選擇可以適應(yīng)數(shù)控加工高速切削、強(qiáng)力切削性能要求,且性能較為穩(wěn)定的刀具。數(shù)控加工的大量實(shí)踐證明,只要滿(mǎn)足不過(guò)切原則,不管數(shù)控加工是曲面粗加工還是精加工,通常都會(huì)優(yōu)先選用平頭刀。與球頭刀相比,平頭刀的表面加工質(zhì)量與切削效率更高。為了能夠有效減少數(shù)控加工中更換刀具次數(shù)與輔助時(shí)間,還要盡量選用復(fù)合刀具、多軸小動(dòng)力頭或多刃刀具,從而促使數(shù)控加工效率有效提升。
提高數(shù)控加工效率的兩個(gè)關(guān)鍵因素就是數(shù)控機(jī)床操作者具備較高的綜合素養(yǎng),編制合適的加工程序,這樣才能保證數(shù)控加工的順利生產(chǎn)。要想編制合適的數(shù)控加工程序需要遵循以下原則。在保證數(shù)控加工工件的加工質(zhì)量基礎(chǔ)上,盡可能的縮減程序段,從而有效的縮短工件的加工周期。此外,還要對(duì)工件的工藝路線(xiàn)編程進(jìn)行優(yōu)化,盡可能的縮短數(shù)控加工的消耗時(shí)間,從而有效的提升數(shù)控加工效率。
保持?jǐn)?shù)控加工機(jī)床的性能穩(wěn)定,也是提升數(shù)控加工效率的有效策略。首先,需要相關(guān)的維護(hù)技術(shù)人員做好數(shù)控機(jī)床的日常維護(hù)工作,保證數(shù)控機(jī)床在制造生產(chǎn)中能夠正常、安全運(yùn)行。其次,還要定期展開(kāi)故障維修工作,要定期對(duì)數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用情況進(jìn)行摸底排查,并做好記錄,及時(shí)的處理數(shù)控機(jī)床的故障問(wèn)題,盡可能在短時(shí)間內(nèi)讓數(shù)控機(jī)床恢復(fù)正常運(yùn)行。最后,還可以根據(jù)需求對(duì)陳舊的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行改造,盡可能的控制與減少新設(shè)備投資,減少不必要的成本,使數(shù)控機(jī)床設(shè)備能夠充分發(fā)揮其使用價(jià)值。
綜上所述,要想不斷提升數(shù)控機(jī)床加工效率,就需要對(duì)數(shù)控加工技術(shù)的特點(diǎn)有比較清晰、準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí),針對(duì)數(shù)控加工實(shí)際情況中所反應(yīng)出的影響數(shù)控加工效率的因素,對(duì)提高數(shù)控加工效率的策略進(jìn)行深入的探究。通過(guò)在數(shù)控加工中采取針對(duì)性的措施來(lái)提升數(shù)控加工效率。
[1]韓棟.航空企業(yè)提高數(shù)控加工效率途徑的思考[J].中國(guó)科技縱橫,2019(11):99-100.
Abstract: CNC machining technology is one of the highly-reliant high and new technologies in the current development of my country's machinery manufacturing industry. In actual production, by adopting effective strategies to improve the efficiency of CNC machining, it can better adapt to my country's economic transformation and development. This article focuses on the analysis of the characteristics of CNC machining technology and the factors that affect the efficiency of CNC machining, and studies on strategies to improve the efficiency of CNC machining, hoping to help promote the development of CNC technology in my country.
CNC machining technology;characteristics;machining efficiency;strategy