浅谈提升数控机床机械加工效率的途径

2021-04-03柯泽豪

中国设备工程 2021年16期

柯泽豪

（广东石油化工学院，广东茂名 525000）

新时期背景下，机械制造加工使用频次较多设备便是数控机床，信息化时代的到来，计算机不断渗透于数控机床设备中，促进其加工更具智能化、自动化，在加工领域应用效能具有重要促进作用。机械生产企业充分利用数控机床，有助于提升生产效率、增加生产质量，选取正确的加工方式，方可提升机床加工效率，改善数控机床机械加工质量。数控机床实际应用过程中，受多方面因素影响，易出现机械加工问题，不利于加工效率提升，需做好全方面分析，消除或减少其影响因素。

1 数控机床加工特征

数控机床评价自身加工优势，在机械加工中普遍应用，主要包含以下几方面特征：（1）适应性强。适应性主要指柔性，数控机床可跟随生产主体的变更进行变化，数控机床变更加工零件时，仅需将其程序进行重新布设，方可对新零件进行加工，无须将机械和控制部分硬件进行变更，且生产过程是自行完成的。（2）精度高，质量稳定。数控机床主要依照数字指令完成加工操作，通常无须依附于人工，有效降低操作者人为误差。数控机床加工精度从原有±0.01mm提高到±0.005mm甚至更高，且充分利用补偿技术，提升数控机床加工精度，特别是有效提升同一批次生产一致性，产品达标率较高，加工质量稳定。（3）生产效率高。通常零件加工时间包含两大模块，即机动及辅助时间，数控机床主轴转速和进给量变化范围通常超过普通机床，所以数控机床每一环节均需使用最有利的切削量。数控机床结构刚性优良，允许进行大切削用量强力切削，有效提升数控机床切削效率，缩短机动时间。（4）良好的经济效益。数控机床设备价格高昂，加工过程中分摊至零件设备折旧费较高，在单件、小批量生产条件下，利用数控机床加工可节省时间及生产费用。同时，加工精度较为稳定，降低产品报废率，使生产成本进一步下降。

2 影响数控机床加工效率的因素

现阶段，数控机床加工技术处于成熟，在生产及制造工艺过程中，均形成完整的、规范化流程，对制造和加工相关内容做出明确规定。数控机床生产自身属于精细化、高精度生产流程，影响数控机床加工效率因素主要包含以下几方面：

（1）数控机床加工维护缺乏合理性。现阶段，多数数控机床实际使用过程中，均存在出现定期维护不足，因为企业中专业机械维修人员匮乏。数控机床实际加工中，处于各阶段出现故障不尽相同，需专业故障维修人员做以保障，实际加工专业维修人员匮乏，未定期对其进行定期维护，影响机床加工效率。

（2）机床本身可靠性难以保证。数控机床自身可靠性降低，是影响数控机床加工效率核心因素之一，现阶段数控机床加工数量持续性增加，针对性产品数量也不断增加，由于设备加工效率低下，无法保证加工零件质量。部分数控机床在加工时，会出现加工线路缺乏合理性，相关程序具备一定的复杂性，此种状况下影响机床加工效率。实际加工过程中，若换刀点布设缺乏一定的合理性，此种状况下会影响零件切削加工，导致加工零件质量难以保障。

（3）数控机床环境难以保证。数控机床实际运行过程中，需依附多个电力设备启动，此种状况下，数控加工环境难以保证，影响机床加工效率。同时，大多数企业在管理上缺乏一定的针对性及规划性，生产设备安放位置缺乏合理的空间，此种状况下空气流通受阻，影响机床加工安全性。此外，由于部分机床放置位置较为潮湿，实际运行过程中受电磁干扰，上述问题均可导致故障的发生。

（4）编程程序难以满足相应规范。数控机床加工主要通过预先设定程序实现，程序需依托计算机编写完成，所以从本质而言，机床运行是由计算机控制。现阶段，信息技术不断发展过程中，计算机入驻编写程序环节，导致编写程序具备一定的复杂性，后期操作及调试均存在一定难度，阻碍数控机床加工效率提升。

3 提高数控机床加工效率的方法与途径

3.1 重视设备选型

为有效提升数控机床机械加工效率，需加强对设备的选型，特别是数控系统的选择，选取国内或内外设备产品时，需选用信誉度较高、产品质量好、具备一定生产规模的设备供应商。若机械加工企业需购进多台数控设备，建议应选取同一个生产厂家，使用同一品牌，如此便于数控设备后续维修工作，提升数控设备有效寿命。

譬如，企业采购数控设备过程中，选用多种品牌设备，此种状况下设备出现机械故障，购买设备时并未配备相应的维修备件，致使企业需再次购买新的设备，给企业造成严重经济损失。因此，现有设备生产逐步实现系统化，历经多年竞争，综合实力较为薄弱的企业逐渐被淘汰，可选取国内信誉度较高的企业购买设备。

3.2 做好机床维护和管理

数控机床维护及管理是影响数控机床加工效率核心因素之一，润滑作为数控机床维护核心措施，数控机床润滑装置属于自行工作，实际加工过程中应依照相应标号进行加工，通常建议选取相关标准的润滑油。与普通机床相比，数控机床造价成本较高，对润滑油精度具备较高的要求，若使用标号不匹配的润滑油，一定程度影响机床实际工作能效；若使用的润滑油存在一定杂质，缺乏良好的纯正性，增加数控油路发生堵塞风险，缩短数控机床使用年限。因此，为高质量完成数控机床设备润滑工作，需定期对润滑系统进行必要清洗，并及时更换过滤器，使用规定标号的润滑油，制定详细设备保养和维护计划，抽调专业人员对设备进行养护，推行不定期检查制度，加强对设备保养与维护考核。

3.3 提供稳定的电网供电

数控机床与常规机床相比，其电源稳定性具备较高的要求，一般状况下，电压波动误差应小于5%，不同品牌数控机床误差存在一定的差异性。

数控机床设备内部具备欠压与过压保护系统，若设备电压发生波动，机床可通过启动保护系统，为机床正常运行保驾护航。若为机床提供的电网电压缺乏一定的稳定性，导致数控机床出现线路熔丝和断电状况，影响机械加工整体效率。为有效解决上述问题，需在数控机床车间安设相应的交流稳压设备，并具备一定的调节功能，以此提升数控机床抗干扰能力。

3.4 提高供气质量

稳定的供气质量，不仅是数控机床机械加工的前提条件，而且是数控机床加工正常运行的核心因素。数控机床属于一类综合性设备，集电、光、气等于一身，机床多项功能均需通过气、液系统实现。若机械加工供气质量缺乏一定的压力，或压力稳定性不足，影响数控机床正常工作。即便机床上自带相应的过滤装置，由于过滤性能受限，若供给起源杂质较大，增加气道发生堵塞的风险，导致机床供气不畅，压力缺乏一定的稳定性。因此，为保证数控机床加工效率，应提升供气质量，可研究一种新型气源过滤设备，并将其依附于气路系统供应流通的初始环节中，针对密度较高含量杂质具有显著的过滤成效，大幅度提升数控机床加工效率。

3.5 提高软件开发及应用成效

数控机床加工效率，其实际操作、编程等人员综合素养与其密切相关，为提升设备整体工作效率及产品加工质量，机械加工人员需不断提升自身业务水平，熟练掌握数控机床操作与维修管理方法。实际工作过程中，部分数控机床操作人员对机床掌握度不足，增加操作过程中失误，影响加工产品质量。

部分编程人员工作出现偏差，如参数设定错误等，致使数控机床运行错误、或操作动作失误等。因此，为提升数控机床加工效率，应加强培训企业操作、编程人员综合能力，全面掌握数控机床结构，如此提升数控机床工作效率。

3.6 严控数控机床零配件质量

数控机床上各零配件、易耗件作为数控机床系统核心构成，承担各系统设备重要工作，其在机械加工系统中起衔接作用。由于零配件自身性质存在一定差异性，直接决定其使用寿命及质量问题不确定性，如此要求工作人员利用科学手段，严控此类零配件从采购、使用等各环节内容，譬如多数机床工作指示灯多布设为白炽灯泡，散热性交差，且耗损功率较大，可将其更改为LED灯。