王雪 陳蕊 丁志杰

黃河交通學院，焦作市數(shù)控銑床設(shè)備工程技術(shù)研究中心 河南省焦作市 454950

1 引言

我國自進入21 世紀以來，科學技術(shù)水平飛速發(fā)展，現(xiàn)階段已實現(xiàn)了信息化技術(shù)的大范圍普及?，F(xiàn)階段我國市場競爭壓力巨大，各企業(yè)想實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展，就必須結(jié)合實際情況進行相應(yīng)的技術(shù)改革，充分引入信息化技術(shù)，對生產(chǎn)方式以及經(jīng)營模式進行創(chuàng)新。機械加工質(zhì)量對于我國國民生活水平造成直接影響，同時對于綜合國力的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用，傳統(tǒng)的機械加工效率低下，無法滿足市場需求，因此需要相關(guān)工作人員對傳統(tǒng)數(shù)控技術(shù)進行全面分析，通過相應(yīng)措施提高數(shù)控機床機械加工效率。

2 提高數(shù)控機床機械加工效率的重要意義

機械加工過程當中，需要相關(guān)工作人員充分引入信息化技術(shù)，提高自動化水平，充分發(fā)揮出我國社會主義現(xiàn)代化強國的優(yōu)勢。通過信息化技術(shù)以及自動化技術(shù)的引入，提高相關(guān)設(shè)備的穩(wěn)定性，實現(xiàn)其高效運行。除此之外，充分利用自動化技術(shù)，還能夠在保證機械加工效率得到顯著提升的基礎(chǔ)之上，降低機械設(shè)備的運行成本，同時提高企業(yè)的整體經(jīng)濟收入。傳統(tǒng)的機械加工方式雖然也能夠保證生產(chǎn)效率達到市場需求，但是相對來說，其所需要投入的時間、精力以及人力資源成本相對較高。現(xiàn)階段我國部分企業(yè)內(nèi)部的數(shù)控機床的相關(guān)運行機制不夠完善，因此在實際加工過程當中，機械操作人員的綜合水平不足，甚至存在部分企業(yè)為壓低成本，減少操作人員數(shù)量，導致加工效率低下，無法滿足市場需求。設(shè)備的長期運轉(zhuǎn)會導致其出現(xiàn)相應(yīng)損耗以及零部件損壞問題，大大延長了加工周期并降低加工效率。在這樣的條件下加工出來零部件精準度較低，甚至無法投入使用。

相關(guān)工作人員如果綜合素質(zhì)以及專業(yè)水平是影響機床整體機械加工效率的主要因素，如果操作人員在實際操作過程當中操作不當，就會大大降低機床機械加工效率。在合理引入并全面應(yīng)用信息化技術(shù)之后，數(shù)控機床能夠在實現(xiàn)自動化控制，提高機械加工效率。

3 影響數(shù)控機床機械加工效率的主要因素

數(shù)控機床如今已經(jīng)成為了機械加工企業(yè)的關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備，但數(shù)控機床在實際運行過程中存在諸多的影響因素，若不給予有效的控制則可能會對企業(yè)的正常生產(chǎn)造成一定的負面影響，其主要包括以下幾點：一是編程程序。數(shù)控機床的運行主要通過編程程序進行控制，操作人員需要通過計算機編程系統(tǒng)，依據(jù)實際的生產(chǎn)需求進行相應(yīng)的編程工作，以實現(xiàn)對數(shù)控機床的有效控制。二是故障維修。從某種角度來看，故障問題是影響數(shù)控機床加工效率的核心因素。由于數(shù)控機床自身的結(jié)構(gòu)復雜，且運行環(huán)境存在諸多不確定因素，導致數(shù)控機床的故障問題頻繁。此外，目前多數(shù)機械加工企業(yè)針對數(shù)控機床的故障問題缺乏統(tǒng)一的判定標準，一旦數(shù)控機床出現(xiàn)故障問題，輕則會影響機械加工企業(yè)的正常生產(chǎn)效率，重則會直接造成生產(chǎn)線的運行停滯。三是加工制度不完善。盡管數(shù)控機床是具有高度自動化特征的現(xiàn)代機械加工設(shè)備，但其本質(zhì)上依然是機械加工的組成部分，其在實際運行過程中需要與其他加工環(huán)節(jié)緊密結(jié)合，只有這樣才能從根本上保障加工效率。從大部分機械加工企業(yè)的工作現(xiàn)狀可以看出，多數(shù)企業(yè)在數(shù)控機床規(guī)范化操作方面存在一定的不足之處，沒有緊跟時代發(fā)展潮流，沒有及時調(diào)整加工制度，缺乏及時性的調(diào)整與監(jiān)督，導致現(xiàn)行的加工制度與實際生產(chǎn)之間存在相互脫節(jié)的現(xiàn)狀。此外，大部分機械加工企業(yè)并不重視對加工制度的制定與更新，其僅僅是片面強調(diào)加工效率，忽視了加工制度的根本性作用。四是生產(chǎn)管理不科學。從數(shù)控機床的運行環(huán)境角度來看，數(shù)控機床在實際運行過程中會受到管理、環(huán)境、設(shè)備質(zhì)量等多方面因素的影響，而在諸多影響因素的牽制之下，施工機床的加工效率長期難以提升。從某種角度來看，在缺乏科學生產(chǎn)管理的基礎(chǔ)上，加工程序混亂、加工指令反復出現(xiàn)的情況并不少見，這不僅在一定程度上浪費了時間，同時也會影響到數(shù)控機床的運行穩(wěn)定性，導致其加工效率與性能下降，增加了數(shù)控機床的管理難度。五是刀具換刀點與路徑規(guī)劃不合理。在使用數(shù)控機床的過程中，刀具的路徑規(guī)劃的是一大重點環(huán)節(jié)，其將直接影響到數(shù)控機床的加工效率。在進行大規(guī)模生產(chǎn)時，數(shù)控機床往往需要長時間保持高負荷運轉(zhuǎn)，前期應(yīng)當依據(jù)實際的加工需求，對刀具的路徑進行科學規(guī)劃，且需要確定刀具的具體換刀點，減少換刀的頻次和時間。這不僅可以減少機械加工過程中的實際耗時，同時也能夠提升機械加工的效率。而在實際當中，刀具換刀點與路徑規(guī)劃不合理的現(xiàn)象并不少見，尤其是在生產(chǎn)任務(wù)繁重的情況下，操控人員沒有充足的時間進行規(guī)劃，這也直接影響到了數(shù)控機床的加工效率。

4 提升數(shù)控機床機械加工效率方案

4.1 運用先進的機床刀具

機床刀具的質(zhì)量和先進性能夠直接影響到數(shù)控機床機械加工效率，因此需要相關(guān)工作人員結(jié)合實際情況運用先進的機床刀具進行機械加工。我國相關(guān)工作人員對于機械加工行業(yè)協(xié)會內(nèi)部進行了相應(yīng)調(diào)查，調(diào)查結(jié)果顯示，多數(shù)企業(yè)在應(yīng)用數(shù)控機床進行機械加工時，都是采用金切數(shù)控機床，相對來說其能夠有效地提高數(shù)控機床效率。金切數(shù)控機床的應(yīng)用之所以能夠提高機械加工的效率，主要是因為其能夠減少機床的運行時間和整體計劃切削時間。提高數(shù)控機床加工效率的主要方式就是在有限的時間內(nèi)提高其對產(chǎn)品的切削效率，在同樣的時間內(nèi)，減少對機械的維修維護時間，就會增加對產(chǎn)品的切削時間。切削產(chǎn)品的時間周期增長，就越能夠有效提高數(shù)控機床機械加工效率，在有限的時間內(nèi)生產(chǎn)出更多的相應(yīng)零部件。我國相關(guān)工作人員對于現(xiàn)階段數(shù)控機床的切削效率進行分析，發(fā)現(xiàn)數(shù)控機床的總切削效率等于切削的基本速度乘進給量。相關(guān)工作人員想要在保證數(shù)控機床的工作質(zhì)量的基礎(chǔ)之上提升其整體工作效率，可以通過提高切削的基本速度或者是增加進給量的方式。隨著近年來我國市場對于數(shù)控機床機械加工效率的要求越來越高，數(shù)控機床的加工環(huán)境的強度也越來越高，因此相關(guān)工作人員必須結(jié)合實際情況提高切削刀具的質(zhì)量和先進性，保證其耐高溫性等各方面性能。基于機械加工工程對于機床刀具的需求，現(xiàn)階段我國多數(shù)施工團隊在實際機械加工的過程當中，會采用硬質(zhì)的合金材料或陶瓷的刀片，相對來說其耐磨性較其它類型的刀具更高。實驗顯示，硬質(zhì)的合金材料或陶瓷的刀片的工作效率確實高于其他類型的刀具，但是其劣勢也較為明顯，那就是采用這類刀具，會大大增加加工成本。為在保證機械加工最終整體工作質(zhì)量以及效率的基礎(chǔ)之上降低加工成本，需要相關(guān)工作人員對于硬質(zhì)的合金材料的刀具或陶瓷刀具的應(yīng)用時間進行合理規(guī)劃，充分發(fā)揮出其最大效率。實際加工過程當中所需要采用的刀具類型，需要相關(guān)工作人員結(jié)合實際情況以及工程的實際特點進行合理選擇，不同類型的工程所需要的刀具的類型也有所不同。通常情況下，在同一個加工工程內(nèi)，需要用到不同類型的數(shù)控刀具，需要相關(guān)工作人員結(jié)合實際情況對各類數(shù)控刀具的應(yīng)用順序進行合理規(guī)劃。

提高機械加工的效率的主要方式就是通過相應(yīng)手段提高數(shù)控機床的應(yīng)用效率，通常情況下可以采用揚長避短的方式使數(shù)控機床在機械加工過程當中充分發(fā)揮出其作用。相對于其他類型的傳統(tǒng)機床來說，數(shù)控機床在我國的起步相對較晚，但是其在機械加工行業(yè)中的應(yīng)用效率卻相對較高，因此至今其應(yīng)用范圍相對較廣，主要是因為數(shù)控機床的整體功能以及性價比都更高，其不但能夠?qū)ζ胀ǖ牧慵崿F(xiàn)高效率的生產(chǎn)，也能夠?qū)Υ笠?guī)模的產(chǎn)品進行批量化的生產(chǎn)。除此之外，部分復雜零件是無法通過傳統(tǒng)的機床進行加工的，而數(shù)控機床能夠高效的完成這一工作。相對于其他類型的機床來說，數(shù)控機床的性能以及質(zhì)量也相對較高，其在進行一些較復雜的工作過程當中不會因為外在因素而出現(xiàn)運行卡頓等情況，平穩(wěn)的運行能夠有效的提高其生產(chǎn)出來的零部件的精確度。根據(jù)相關(guān)工作人員對于現(xiàn)階段我國機械加工過程的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在多數(shù)機械加工過程當中，都存在部分的操作人員對于機床運行原理的認知程度不足，從而在實際操作過程中出現(xiàn)疏忽，降低了整體工作質(zhì)量的情況。比如在加工中心完成部分打孔工作后，立馬轉(zhuǎn)移到其他機械上進行切削以及鉆孔，這會大大降低整體加工效率。針對以上問題，需要相關(guān)工作人員加強對于實際操作人員專業(yè)知識以及專業(yè)水平的培訓，提高其對于機床運行原理的了解程度和實際操作水平，使數(shù)控機床充分發(fā)揮出其在機械加工中的作用。

4.2 提升工作運行的基本綜合素質(zhì)，建立完善員工基本制度

機械加工過程當中，實際操作人員的專業(yè)水平對整體機械加工效率造成直接影響?，F(xiàn)階段我國多數(shù)機械加工團隊人員的綜合素質(zhì)以及專業(yè)水平不足，這主要是因為機械加工相對來說屬于人員密集型作業(yè)，其對于操作人員的數(shù)量需求較大。目前我國人才市場上存在的專業(yè)相關(guān)人才數(shù)量無法填補其缺口，部分工廠內(nèi)部會出現(xiàn)專業(yè)水平不足的工作人員。針對這一問題，需要相關(guān)工作人員充分重視，可以通過加強福利政策以及校企合作等方式，結(jié)合實際情況不斷對外引進高質(zhì)量人才。同時不斷對于內(nèi)部的工作人員的專業(yè)水平以及綜合素質(zhì)進行提升，具體可以從以下幾方面進行：（1）需要管理階層定期組織相關(guān)工作人員外出參加相應(yīng)的培訓以提高其專業(yè)理論知識，打造企業(yè)內(nèi)部高標準、高素質(zhì)且規(guī)范化的操作團隊；（2）定期聘請相關(guān)領(lǐng)域的專家到企業(yè)內(nèi)部進行講座；（3）在每次培訓過后進行相應(yīng)的考核，除此之外在實際的工作過程當中，也需要定期對相關(guān)工作人員的專業(yè)水平進行考核，將其專業(yè)能力與績效相掛鉤，帶動員工自主進行相關(guān)學習的積極性。

是否存在完善且系統(tǒng)的考核管理制度是各企業(yè)在其實際經(jīng)營過程當中的管理模式是否達標的重要指標之一，如果相關(guān)工作人員想要提高操作人員的專業(yè)水平，從而提高機械加工整體效率，就需要相關(guān)工作人員結(jié)合實際情況建立完善的監(jiān)督考核管理制度。保證各項措施能夠?qū)嶋H落實在各個崗位以及各個環(huán)節(jié)上，通過完善的措施，對各操作人員在實際工作過程當中的不良行為進行約束，同時提高其責任意識和專業(yè)水平。

現(xiàn)階段我國多數(shù)機械加工廠當中對于人員的管理的重視程度不足，因此其管理模式較為落后，需要管理階層充分重視這一問題。結(jié)合數(shù)控機械兼顧新型電子計算機與傳統(tǒng)機床的特性，對相關(guān)操作人員以及工作人員的管理方式進行創(chuàng)新以適應(yīng)時代的發(fā)展。

4.3 提升軟件開發(fā)與基礎(chǔ)應(yīng)用的效果

數(shù)控機床在機械加工過程當中的應(yīng)用效率能否提高與相關(guān)軟件和基礎(chǔ)應(yīng)用的先進性存在密不可分的關(guān)系。相關(guān)工作人員需要加大對于數(shù)控機床相關(guān)科技的研發(fā)力度，通過對編程序的基本設(shè)計以及維修維護，實現(xiàn)數(shù)控技術(shù)的自動化、數(shù)字化以及精密化。提升軟件開發(fā)與基礎(chǔ)應(yīng)用的效果，在此基礎(chǔ)之上提升操作人員的基本業(yè)務(wù)水平與熟悉掌握數(shù)控機床并使用知識技能的能力。在對其進行研發(fā)與設(shè)計的過程當中，需要相關(guān)工作人員結(jié)合實際情況按照標準的操作流程進行，避免出現(xiàn)重大失誤，以保證數(shù)控機床的平穩(wěn)運行和質(zhì)量提升作為主要目標。

4.4 提高機床的斷屑與冷卻效果

數(shù)控機床在使用過程中，若是對鋼材等進行加工，需要注重采用刀具幾何參數(shù)與切削量的設(shè)計，確保刀具設(shè)計的參數(shù)滿足鋼材的加工要求。為了提高數(shù)控機床的加工效率，需要提高機床的斷屑與冷卻效果，從而提高機械生產(chǎn)效率。數(shù)控機床在加工過程中，經(jīng)常會發(fā)生較長的帶狀切削現(xiàn)象，導致加工材料的表面不平整，同時對于刀具具有較大的損傷。帶狀切削的現(xiàn)象比較難以修復，并且機床加工環(huán)節(jié)處于封閉狀態(tài)，增加了維修的難度。想要從根本上避免這類問題的出現(xiàn)，就需要提高機床的斷屑與冷卻效果。在實際開始加工之前，應(yīng)當依據(jù)客戶的實際需求，合理調(diào)整切削操作的具體設(shè)置，明確具體的切削形狀、外觀等，從而針對性的對數(shù)控機床參數(shù)進行調(diào)整，以達到提升加工質(zhì)量和效率的目的。此外，合理的參數(shù)調(diào)整還能夠保證數(shù)控機床的運行安全性，避免在加工過程中發(fā)生事故，而影響到正常的生產(chǎn)進度。

4.5 提高數(shù)控機床可靠性

為提升數(shù)控機床的實際應(yīng)用價值，保證數(shù)控機床的穩(wěn)定運行，就必須采取科學的方式，強化數(shù)控機床的可靠性。機械加工企業(yè)在選擇數(shù)控機床時，應(yīng)當優(yōu)先考慮設(shè)備廠家的實際生產(chǎn)能力，在目標預算之內(nèi)，選擇質(zhì)量、性能優(yōu)異的數(shù)控機床，且需要與設(shè)備廠家之間構(gòu)建長期性的合作關(guān)系，確保在數(shù)控機床出現(xiàn)故障問題時能夠有所保障。而在實際使用數(shù)控機床的過程中，自動切換系統(tǒng)、數(shù)據(jù)控制中心是最易發(fā)生故障的部分，一旦其出現(xiàn)故障問題不僅會直接影響到生產(chǎn)安全性，同時也會影響到企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此，為提高數(shù)控機床的可靠性，機械加工企業(yè)應(yīng)當構(gòu)建專業(yè)化的數(shù)控機床維護保養(yǎng)隊伍，確保在數(shù)控機床發(fā)生故障問題后能夠及時進行維修，以免影響到正常的生產(chǎn)進度。同時，機械加工企業(yè)還應(yīng)當制定系統(tǒng)的檢查和維護制度，定期對數(shù)控機床進行運行檢修，分析其運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)潛在問題，避免問題擴大而導致故障的出現(xiàn)。

4.6 優(yōu)化設(shè)備選型

機械加工企業(yè)在選擇數(shù)控機床設(shè)備時，應(yīng)當加強對數(shù)控機床設(shè)備選型的研究，以滿足自身的實際生產(chǎn)需求，保證數(shù)控機床的運行穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率。在實際應(yīng)用數(shù)控機床的過程中，應(yīng)當優(yōu)化數(shù)控機床的設(shè)備配置，選擇先進的、高質(zhì)量的零配件，以提升數(shù)控機床的使用壽命。在設(shè)備選型時，首先需要考慮數(shù)控機床的切削能力，而具有高速切削能力的數(shù)控機床則應(yīng)當同步具有出色的穩(wěn)定性。在選擇刀具時，一般結(jié)合常規(guī)生產(chǎn)強度進行刀具規(guī)格的選擇，刀具一般使用具有較強硬度的合金刀，且需要具有一定的耐磨性，避免因為頻繁更換刀具而影響到數(shù)控機床的加工效率。

5 結(jié)語

數(shù)控機床在現(xiàn)階段我國機械加工中的應(yīng)用范圍相對較廣，其對于提高機械加工的效率起到至關(guān)重要的作用，但是在實際加工過程當中仍然存在著諸多缺陷，需要相關(guān)工作人員不斷結(jié)合實際情況對相應(yīng)技術(shù)進行研發(fā)與創(chuàng)新，提高機械加工的效率。機械加工的整體效率受到多種外在因素的影響，相關(guān)工作人員在對其進行提升的過程當中，需要綜合考慮多方面的因素，從不同角度出發(fā)提出相應(yīng)優(yōu)化措施。