提高数控机床机械加工效率的策略研究

李思玲

（泉州市高级技工学校，福建 泉州 362000）

在制造业转型升级的大背景下，广大制造企业更关注数控机床机械加工效率，期望能够用更短的时间加工出质量优、精度高的产品，以获得更多的经济效益和良好的口碑，从而强化自身市场竞争力。在此前提下，需要深入研究数控机床机械加工原理，挖掘当前数控机床机械加工存在的不足之处，有针对性地采取改进措施，从技术、设备、人员、管理等角度入手，采取不同策略来满足数控机床机械加工效率提升的各项基本要求。例如，引入先进科学的技术工艺，强化数控机床性能和企业管理能力，打造高素质人才队伍，从而不断改善数控机床机械加工效率，发挥数控机床自动化、智能化生产优势，实现数控机床的推广应用。

1 数控机床机械加工概述

数控机床是生产加工机械产品的重要设备，在产品加工效率和精度方面远远超出人工模式，在机械自动化生产的时代大趋势下，数控机床备受制造企业的青睐，现已得到十分广泛的应用。制造企业运用数控机床保持各道工序间的紧密衔接，促使机械加工效率显著提高，打破了以往机械自动化生产对产品数量的限制。即便是小批量的产品，只需调整加工程序，数控机床就可以自动运行，实施产品的高效生产和高精度加工。随着数控机床应用价值愈发得到制造企业和客户的认可，围绕数控机床机械加工的相关研究紧锣密鼓地开展，提高数控机床机械加工效率成为一项重要的研究领域。为了保证研究结果的准确性和可行性，要先对数控机床机械加工特点进行简单的分析。

首先，数控机床机械加工具有柔性强的特点，适用于多种机械产品的加工，加工不同产品时，只需要更改执行程序，无须更换硬件设施，能够满足多品种、多形态、小批量产品的生产要求。其次，使用数控机床加工的产品精度较高，输入程序后，数控机床可以按照固定程序稳定作业，依次完成各道工序的加工，最终得到的产品尺寸规格相差无几，有利于提高产品合格率。最后，数控机床机械加工的效率极高，原因在于数控机床上配备有多种零件，可以根据机械加工需求自行选择刀具对原材料进行切削加工，省略了频繁更换刀具的时间，有效提升了数控机床机械加工效率。

2 提高数控机床机械加工效率的意义

数控机床机械加工效率与企业利益和发展前景息息相关，制造企业要想获得更加稳定丰厚的经济效益，稳定地立足于市场上，就要重视提高数控机床机械加工效率。首先，数控机床在机械零件加工中的应用，有着人工作业和普通机床都无法比拟的优势，减少了制造企业人力资源及相应成本投入。提高数控机床机械加工效率，单位时间内生产的产品数量更多，意味着能够给制造企业创造更可观的效益，有利于制造企业降本增效目标的达成。其次，提高数控机床机械加工效率，有利于向客户展示制造企业强大的实力，赢得客户的信任，获得更多商机，帮助制造企业树立良好的社会形象。最后，数控机床绿色化、智能化发展的背景下，提高数控机床机械加工效率，需要引入型号先进、技术可靠的数控机床产品，能够改善制造企业的生产工艺，对于制造企业核心竞争力的提升有重要作用。

3 数控机床机械加工存在的问题

3.1 数控机床应用水平待提升

近年来，我国制造业中应用数控机床的趋势锐不可当，可是受到多种因素的影响，数控机床设备研发和创新并不尽如人意，当前制造企业机械加工中使用的数控机床型号比较落后，数控机床性能和机械加工效率都无法与发达国家相媲美，在数控机床的使用操作和运维管理方面也存在诸多不足。首先，制造企业很少组织员工培训活动，企业员工对于数控机床操作、维护、保养缺乏清晰认识，专业素质较低，在数控机床出现运行异常和故障问题时难以及时有效地解决，加大了数控机床的运行风险，制约了机械加工效率的提升。其次，制造企业投入引进新型数控机床的资金有限，所用数控机床可能是发达国家淘汰的老旧产品，无法在机械加工效率上有所提升。

3.2 机械加工程序及管理制度待优化

一方面，数控机床机械加工效率直接受到控制程序的影响，如果控制程序缺乏合理性，包含有许多不必要的操作，刀具在执行控制程序的过程中就会做大量的无用功，耗费不短的时间，机械加工效率必然会降低。另一方面，部分制造企业制定的管理制度中没有明确数控机床使用、维修等工作的责任人，缺少数控机床机械加工常见问题的解决措施，数控机床的使用操作不规范，出现运行异常和故障问题时找不到责任人，迟迟得不到有效处置，严重影响了数控机床使用功能的发挥，机械加工效率随之下降。

3.3 工作人员素质能力待提高

制造企业员工理应参与数控机床机械加工的各个环节，如编写控制程序，对数控机床进行检查和维护，检查产品质量等，企业各级人员的素质能力对于数控机床机械加工效率和质量有着重大影响。现如今，有些编程人员在编写控制程序前没有对零件规格、尺寸等信息进行全面收集，技术人员对数控机床机械加工过程缺乏动态监控，没有及时发现数控机床运行异常问题，更加没有对控制程序予以适当调整，导致数控机床机械加工效率低下。除此之外，还有一些员工没有落实数控机床维修和保养责任，影响了数控机床机械加工效率和精度，对零件质量造成了巨大威胁。

3.4 换刀位置及次数相关细节待完善

通常情况下，机械零件加工需要历经多道工序，使用不同的刀具进行切削，刀具更换的位置和次数同样会影响数控机床机械加工效率。有些编程人员对数控机床机械加工流程的设计不当，忽视了对换刀位置及次数等细节方面的完善，没有科学规划刀具使用顺序、更换位置和具体频率，导致机械加工过程中数控机床遭受频繁的磨损，需要花费更多时间加工零件，还会增加数控机床维修成本，制造企业的生产运营成本急剧上升，其生存和发展面临着前所未有的挑战。

4 数控机床机械加工效率的提高策略

4.1 选择先进的工艺技术

引进和运用先进科学的工艺技术是提高数控机床机械加工效率的有效途径之一，制造企业应基于自身经济实力和生产需求，积极引入新技术、新工艺，如电火花加工、粉末冶金、风力铸造等新型技术，发挥这些技术的特有优势，提高机械加工效率和精度。为了保证先进科学的工艺技术在数控机床机械加工中的应用效果，企业技术人员要根据零件加工效率和质量不断调整细节部分，优化数控机床运行参数，包括刀具的吃刀量、进给量和切削速度等，缩短零件粗加工和精加工的时间，那么，机械加工整体效率会再创新高。值得注意的是，机械加工过程中因刀具振动、筒身狭窄、排泄不畅引起效率低下，是较为常见的问题，可以采取铣刀分层切削、镗刀螺旋插补的方式改进；针对数控机床机械加工的特点，通过优化数控机床控制程序，科学设定刀具起始点和运行轨迹，选择耐久度好的刀具，以免零件加工途中频繁更换刀具，从而满足零件高效加工和质量精益的要求。

4.2 提高数控机床自动化水平

信息时代下，数控机床在零件加工中的应用价值和优势毋庸置疑，依托现代信息技术、自动化控制技术、计算机技术等高新科技产物，使得机械加工效率远超以往任何时期，为不同种类、不同规模的零件加工创造了便利条件。要想进一步提高数控机床机械加工效率，就要重视提高数控机床的自动化水平，运用精细化管理模式，对数控机床机械加工过程中生成的数据信息进行自动采集、处理和深入分析，针对具体问题采取对应的处理方法，向数控机床下达控制指令，调整刀具行进轨迹和更换频率，保持各道加工工序的高速进行，提高机械加工效率。自动化技术在数控机床机械加工中的应用还应体现在软件开发和应用方面，制造企业需增加相关投入，委派专业素质高、自动化生产管理经验丰富的技术人员负责软件的研发，或是与第三方软件公司合作研发软件，致力于构建自动化生产系统，实施对数控机床的严密监控，以实现数控机床机械加工的全自动和智能化，有助于提高机械加工效率。

4.3 提升企业各级人员的综合能力

由于参与数控机床机械加工的人员较多，不同部门、不同岗位的人员肩负着不同的责任，因此制造企业要实施差异化的培训工作，科学设计培训内容，运用多元化的培训方式，提高企业各级人员的综合能力，为数控机床机械加工效率的提升奠定人才基石。一是面向编程人员的培训内容要涵盖数控机床自动化生产加工的核心程序，采用可视化培训方式，引导编程人员从零件材质、尺寸、规格着手，学会灵活变通，以便在机械加工实践中能够合理调整程序内容，提高数控机床自动化控制水平。二是向操作人员讲述数控机床的构成和运行原理，传授使用操作数控机床的具体方法，使之能够在恰当时机更换刀具，在发现数控机床运行异常的第一时间与维修人员沟通，可以准确描述数控机床的故障信息，为数控机床安全高效运转及维修工作的顺利开展提供有力支持。三是传授维修人员数控机床常见故障点及维修方式，保证维修人员能够紧密融合理论实践开展数控机床的维修和保养工作，提高数控机床机械加工效率。

4.4 加强数控机床设备的选型及配置

从源头上降低数控机床故障率及运维管理工作量，提高数控机床机械加工效率的重要措施就是引入并运用型号先进的数控机床，做好数控机床的优化配置工作。制造企业应认识到数控机床是机械自动化生产加工的基础，性能优良的数控机床会对机械加工效率提升产生积极影响，反之亦然。基于此，制造企业在采购数控机床设备时要货比三家，从数控机床品牌、型号、功能等多个角度综合考量，既要保证数控机床采购成本较低，不会给企业施加过重的经济负担，又要保证数控机床具有较高的科技含量，符合行业领先水平，凭借数控机床卓越的性能来提高机械加工效率。与此同时，数控机床的配置也是一个非常关键的环节，根据零件加工要求配置刀具，如使用硬度高、耐久度好的合金刀具，延长刀具的使用寿命，争取在同一批次零件加工中途不更换刀具，保持零件切削加工的连续性和高效性，数控机床机械加工效率及成本控制效果将得到良好保障。

4.5 采用全过程、全方位的管理方式

基于对数控机床机械加工全过程、全方位的管理，不忽视任何一个细节，提高数控机床性能及机械加工效率。一是加强对数控机床运行状态的监测，将日常检查、定期检查和重点检查相结合，即便发现的问题微乎其微也要立即处理，避免小问题引起大故障，破坏数控机床的安全运行。例如，为数控机床的零部件添加润滑油，降低零部件的磨损和老化，使零部件运行更加顺滑，可以提高机械加工效率。二是加强对数控机床机械加工过程的全方位、动态化监控，综合生产计划、生产能力及数控机床特点，制定生产管理方案，细化落实到每个员工的身上，明确指出违反规定的组织和个体会受到严厉处罚，强化各级人员之间的相互监督，调动企业员工参与管理工作的积极主动性，减少主观因素引起的设备故障，确保生产目标的达成。三是完善现场管理制度，优化配置人力物力资源，增强部门和岗位的协同，促进信息和资源的共享，解决数控机床机械加工过程中的各类复杂问题，提高机械加工效率。

5 结语

总而言之，数控机床机械加工效率的提升关系到制造企业的切身利益，深受企业的重视。为了保证数控机床机械加工效率的有效提高，制造企业要多管齐下，树立创新意识，加强企业管理，落实生产目标和管理责任。具体包括选择先进的工艺技术，提高数控机床自动化水平，提升企业各级人员的综合能力，加强数控机床设备的选型及配置，采用全过程、全方位的管理方式，从而促进制造企业经济效益增长及可持续健康发展。