影响数控机床加工效率的因素分析及对策

王斌 郑元栋 李晓旭 郝爱国

摘要：现代机械加工中，数控机床发挥了重要的作用。数控机床的出现让复杂的零件加工生产变成了可能。本文针对数控机床加工过程中一些影响加工效率的因素进行了分析，提出了提高数控机床加工效率的对策，有效提升了数控机床加工的效率。

关键词：数控机床;加工效率;改进措施

随着近年来社会经济不断的发展，机械加工制造业中对于产品的精度以及加工效率的要求越来越高，通过自动化在数控机床加工中的应用，使得其稳定性越来越高，零件的加工精度也在不断地优化。

1 影响数控机床加工效率的因素分析

1.1 数控机床应用水平不高

我国数控机床整体的设备技术水平还相对落后，而且数控机床设备的更新速度也不能适应机械加工发展的脚步。导致在实际的机械产品加工过程中，产品的加工精度较低，在机床设备出现故障后，还需要消耗大量的时间进行修复。而数控机床整体的应用水平低下、设备养护不及时以及设备管理人员将重点工作放在设备效率提升上，导致设备经常处在超负荷运行的状态，而针对设备运行过程中造成的零部件的磨损也不能进行及时的维修，从而使得机床性能下降甚至损坏。机械生产制造过程中会涉及到粗加工以及精加工两个环节，在实际的加工过程中过分追求产品精度就会导致加工效率的下降。

1.2 操刀次数及位置不合理

在机械加工过程中使用数控机床进行机械部件批量加工的时候，首先要充分保证加工部件的整体质量，在此基础上才能进一步提升加工效率，这样就能实现整个零部件批量加工过程的持续性以及稳定性。在进行零部件批量铣削加工的过程中，一定要保证机床换刀的方式简单且适应性强，这样就能节约大量的加工时间，另外还能减少机床在运行过程中产生的零部件磨损，从而降低批量加工生产的成本。

1.3 数控机床编程程序不规范

现代数控机床加工实现了计算机控制，整个加工的流程主要是依靠计算机对编程系统的编程技术来完成。在计算机编程的基础上数控机床实现了对加工制造各个环节的管理控制。而在我国机械制造行业中，计算机编程技术的应用相对较晚，因此，要想通过计算机编程实现对整个加工过程各个环节的控制比较困难。在我国数控机床应用的调试阶段，就会经常出现走空刀的现象。而这一现象的解决必须要进一步对计算机编程的控制问题进行深入的研究。总体来看，我国数控机床加工中，计算机编程技术水平的落后导致机床的运行效果不容乐观，直接导致我国数控机床加工效率低下。

1.4 数控机床故障制度不健全

要想保障机床加工运行的效率就必须要尽快的找出故障的原因，并制定出合理的解决措施，但是目前常常会出现数控机床故障出现后，往往不知如何维修，这样极大的限制了数控机床的加工效率，甚至会对机械加工产品的质量造成严重的影响，为机械加工企业带来巨大的经济损失。虽然机械加工行业目前对数控机床的依赖程度很高，但是，多数的技术人员对数控机床设备的维修没有进行深入的研究，多数的操作人员缺乏对设备的检修意识，操作过程也不够规范，对设备的稳定运行造成严重的影响。

2 提高数控机床加工效率的对策

2.1提高认识，转变观念

要提高数控机床的加工效率，首先就需在监管理念方面做出转变。一般所有的机械设备都会有一个规定的使用年限，在使用超过使用年限之后，这一批设备就应该进行升级换代，或者通俗理解就是，设备过时，需要被淘汰了。为了节约生产成本，提高加工效率，相关从业人员就需要对一些生产损耗较大的机床设备制定出科学高效的维修和检查方案，避免因为不规范的操作或者不必要的磨损而致使机床设备的利用率降低。

2.2提高数控机床的可靠性

数控机床的可靠性的提升是多方面的，企业的设备采购人员在进行设备的选购过程中，需要严格检查设备的性能和质量，避免出现设备基础性故障。需要特别注意的是数控系统和加工中心的自动换刀，这一运行阶段是设备故障的频发期，经常会出现问题，并且生产原件出现问题会直接对企业的生产产生影响。因此，采购人员需要在考虑设备性能的同时，做好制造厂家可靠性的检查。数控机床的可靠性对整个生产过程都有着重要的影响，为了实现对设备使用的监管和问题排查，企业需要构建一支专业性较强的设备维护队伍，保证数控机床出现故障时能够以最快的速度进行维修，从根本上提高数控机床的加工效率。

2.3 优化加工工艺

想要从根本上提高数控机床的加工效率，就需要在运行前做好加工方案的制定。因此，工艺有关部门要在流程制定的过程中掌握数控设备运行的基本要求，并以此作为设计依据;确定数控机床的刀夹安装角度，这关系到产品的精准性;在加工前要将可能用到的刀具进行分类，再根据施工流程进行明确的划分;需要相同工位设计的可以集中加工;如果加工的产品对位置精度没有明确的要求，可以参照加工路线来进行生产;加工路线的选择要按照长短来进行顺序排列，尽可能的去缩短加工路线，实现线路优化，提升机床的加工效率。

2.4 做好数控机床程序编制

数控机床的运行需要通过计算机编程来实现，而编程需要考虑到机床的实际工作环境，同时明确生产要求（生产过程中，数控机床、刀具、零件材质等设备的检查是非常必要的，质量不合格的设备会给生产带来较大的损失）和产品的精度要求。数控机床的使用是由计算机网络编制系统来实现的，也就是说设备的操作人员要具备较高的网络素养，并且能够完成对设备的操作，这对工作人员的工作要求是很高的，并且工作人员的表现会直接影响到机床的加工效率。数控机床的使用寿命会受到编程人员职业水平和专业素養的影响，想要提高产品的生产质量，缩短制造周期，就需要做好工作人员的编程水平的提升，减少操作误差。

2.5 建立数控机床故障排除制度

在进行零件加工的过程中，有一部分零件是不适合通过网络编程来实现加工的，在加工的过程中，要让同把刀具能够在不同的模穴实现穿插式加工，同时做好成形时专用刀具和标准刀具之间的随时转换等，这些操作技术对工作人员的考验要更大。为了提高数控机床的加工效率，可以将不适合计算机编程加工的零件的加工程序，通过计算机和手工编制相结合来实现，从而将坐标系的位置变化坐标融入到计算机程序中，这样就能够在发生零件尺寸变异时，快速地完后坐标值的调整，提高数控机床的加工效率。

2.6提高工作人员素质

数控机床因为本身与传统机床有一定的差异，因此在实际的管理过程中，需要采用不同的管理模式。在实际的机床加工管理工作中，如果相应的管理人员有一定的机床加工管理经验，这种情况下即使机床的数量比较多，也能对其进行有效的管理，在实际的管理中，通常使用的都是集中管理。这种管理方式能够明确分工，各个部门能够做到责任到部门、到人。要将计算机技术在其中进行应用，对所有的监工生产进行全面的管理，有效实现对信息的共享，加工中的准备时间也可以得到很好的控制，最终就可以促进机床加工效率的不断提高。

3 结语

综合上述，目前数控机床加工效率的提高还不少制约因素，需要机械加工企业技术人员和工人技师们的共同努力，采取合理的措施进行解决。要在进行生产的过程中因地制宜，在企业原有的生产基础上进行生产调度，同时，想要保证生产产品的质量，就需要加强对生产设备的管理。数控机床的维护和管理具有一定的困难性，需要具有一定管理经验的工作人员定期的进行检查和修复，只有这样才能完成机械加工的科学研发目标，从根本上提升企业竞争力。

参考文献：

[1]杨寿智.凸轮轴高速磨削加工质量影响因素分析及关键技术研究[D].湖南大学，2016.

[2]谢俊.机械加工系统能量效率的可预测特性及预测方法研究[D].重庆大学，2016.