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      數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率的提高方法研究

      2022-05-30 05:50:01呂國賞
      職業(yè) 2022年15期
      關(guān)鍵詞:提高效率機(jī)械加工數(shù)控機(jī)床

      呂國賞

      摘 要:在中國特色社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的今天,我國的工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)也不斷迎來新突破,各種各樣的先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備投入使用,不少先進(jìn)技術(shù)得到應(yīng)用,在保證工業(yè)化生產(chǎn)質(zhì)量的同時(shí),也提升了工業(yè)制造和生產(chǎn)效率。數(shù)控機(jī)床是比較具有代表性的工業(yè)設(shè)備,它在機(jī)械加工中扮演著重要角色,解決了人工加工存在的誤差大、效率不高的問題。本文結(jié)合具體生產(chǎn)實(shí)踐,對(duì)數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工中存在的問題進(jìn)行分析,并在此基礎(chǔ)上對(duì)如何提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率進(jìn)行研究。

      關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床 機(jī)械加工 提高效率

      數(shù)控機(jī)床在機(jī)械加工中的應(yīng)用,保證了機(jī)械加工的效率和精準(zhǔn)度,這種加工方法一經(jīng)出現(xiàn)就顛覆了機(jī)械加工的傳統(tǒng)模式。在技術(shù)人員不斷探索之下,數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率更是不斷提升。但是這并不意味著數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工方法已經(jīng)完全成熟,其中仍然存在不少問題,需要在實(shí)踐中進(jìn)行探索研究,尋找解決之策。

      一、數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工中存在的問題

      (一)頻率與操刀設(shè)計(jì)問題

      頻率與操刀設(shè)計(jì)不合理就是數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工中存在的一個(gè)不容忽視的問題。從實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)來看,有許多機(jī)械加工企業(yè)在使用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候,陷入了頻率與操刀配合不到位的困境,給機(jī)械加工造成不便。同時(shí),數(shù)控機(jī)床的操作人員沒有考慮到細(xì)節(jié)問題,忽略了夾具和走刀線路的重要性,這也給機(jī)械加工帶來一定負(fù)面影響。

      (二)數(shù)控機(jī)床使用問題

      數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用,保證了我國制造業(yè)的發(fā)展水平和發(fā)展速度。但是從實(shí)際情況來看,很多機(jī)械加工企業(yè)都沒有采取措施延長數(shù)控機(jī)床的使用年限,在長時(shí)間使用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行生產(chǎn)的同時(shí),沒有及時(shí)安排專門的技術(shù)人員對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行定期整修維護(hù),即使發(fā)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床存在精準(zhǔn)度下降的問題,也沒有采取有效措施進(jìn)行處理,這降低了數(shù)控機(jī)床的使用價(jià)值。有一部分機(jī)械加工企業(yè)雖然認(rèn)識(shí)到了數(shù)控機(jī)床維護(hù)的重要性,但是無論是維護(hù)流程還是整修效率都有待進(jìn)一步提升。

      (三)機(jī)械加工程序問題

      數(shù)控機(jī)床在機(jī)械加工中的應(yīng)用,離不開各種程序的支持,通過計(jì)算機(jī)程序控制設(shè)備進(jìn)行機(jī)械加工,最終才能完成生產(chǎn)任務(wù),而保證計(jì)算機(jī)程序的合理性,是提升機(jī)械加工效率的必然手段。然而,從具體的數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工情況來看,程序不合理的問題并不少見,其很可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床加工效率的大幅度下降。

      (四)操作人員能力水平問題

      利用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行機(jī)械加工有一定難度,生產(chǎn)過程比較復(fù)雜,只有擁有專業(yè)技術(shù)和理論知識(shí)的操作人員,才能確保這一過程順利進(jìn)行,否則在生產(chǎn)步驟出現(xiàn)問題的情況下很難及時(shí)采取措施進(jìn)行處理,直接影響到數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率。目前,有部分機(jī)械加工企業(yè)的操作人員對(duì)數(shù)控機(jī)床的了解不夠深、專業(yè)技術(shù)水平不高,如有一些操作人員無法完成程序編寫的有關(guān)工作,在實(shí)際工作中普遍存在指令編寫錯(cuò)誤、編寫速度過慢等問題。同時(shí),還有一部分操作人員缺乏數(shù)控機(jī)床操作和維護(hù)保養(yǎng)相關(guān)知識(shí),對(duì)復(fù)雜操作力不從心,存在機(jī)床誤動(dòng)、精準(zhǔn)度降低甚至設(shè)備停運(yùn)等一系列風(fēng)險(xiǎn)。

      二、數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率的提高方法

      翼座是某機(jī)械設(shè)備上的重要零件,整體采用鋼管加工而成。鋼管材料最薄處只有1.8mm,加工難度比較大。該零部件的尺寸要求比較高,加工后發(fā)生變形的可能性較大。在過去的加工模式下,這一零部件的形位公差難以保證。這一零部件比較具有代表性,因此筆者在參考其加工過程后,提出如下數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率的提高方法。

      (一)選擇先進(jìn)的工藝技術(shù)

      第一,數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率是否能夠得到提升,不僅取決于數(shù)控機(jī)床設(shè)備的更新速度,也與所選擇的工藝技術(shù)是否先進(jìn)有密切關(guān)系。因此,機(jī)械加工企業(yè)可以在了解自身實(shí)際經(jīng)濟(jì)條件的情況下,選用更加高效的新工藝技術(shù)進(jìn)行加工,以提升數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率。

      一是在處理硬度比較大、表面結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的機(jī)械零部件時(shí),可以應(yīng)用具有針對(duì)性的電火花加工鍛模、激光深孔加工技術(shù),從而達(dá)到保證加工精度與效率的目的。

      二是在處理零部件毛坯的過程中,除了應(yīng)用傳統(tǒng)加工技術(shù)之外,還可以利用冷鍛、粉末冶金、風(fēng)力鑄造等新方法,保證毛坯的加工精準(zhǔn)度,從而縮減需要利用切削工藝進(jìn)行處理的部分,達(dá)到提升數(shù)控機(jī)床應(yīng)用效率的目的。

      三是相比于過去比較常用的切削機(jī),冷軋、滾壓等技術(shù)明顯更符合機(jī)械加工的需求,其處理過程不會(huì)產(chǎn)生金屬屑,加工速度也更快。

      第二,要嚴(yán)格遵循具體問題具體分析的工作原則,根據(jù)機(jī)械加工的具體需求,確定不同的加工量,以保證數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率。

      一是在零部件粗加工程序中,可適當(dāng)調(diào)整數(shù)控機(jī)床和刀具的吃刀量、進(jìn)給量和中低切削速度等一系列參數(shù),保證粗加工在短時(shí)間內(nèi)完成。二是在零部件精細(xì)化處理過程中,操作人員可將吃刀量控制在0.2~1.5mm之間,同時(shí)提升切削速度等,確保精加工順利進(jìn)行。三是為使數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工順利進(jìn)行,操作人員還需要結(jié)合機(jī)械加工的具體需求,選用耐久度比較好的刀具,避免中途更換刀具等影響到加工效率。

      第三,對(duì)數(shù)控機(jī)械加工進(jìn)刀工藝整體合理性進(jìn)行分析。

      一是在加工中刀具振動(dòng)會(huì)影響尺寸的精度,在過去的鏜刀改進(jìn)中多利用角刀來保證精度,在進(jìn)行彈簧底座同底面加工時(shí),由于筒身狹窄、排屑不暢,加工難度比較大,而且表面粗糙問題十分嚴(yán)重,針對(duì)這一問題,應(yīng)該采用螺旋插補(bǔ)的方式進(jìn)行加工優(yōu)化。在牽引座和軸箱定位處除了要提高刀具加工的精度之外,還要利用精密銑刀進(jìn)行分層切削,確保切口的形狀一致。在精細(xì)切口時(shí)不能一刀銑到位,因?yàn)槊總€(gè)接口的鏜刀量并不相同,很容易引起過期超差的問題,因此在測(cè)量之后需要對(duì)修改刀的參數(shù)進(jìn)行加工,通過高速切銑加工工藝,按照順銑的方法提高刀具的平穩(wěn)度。

      二是要將數(shù)字化和精細(xì)化工藝作為輔助,合理運(yùn)用加工軟件對(duì)刀的整體走向和起始點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化,提高切削的精細(xì)程度。改進(jìn)數(shù)控機(jī)床加工工藝能夠滿足精益生產(chǎn)的要求,提高加工質(zhì)量。

      (二)提高數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化水平

      在信息化快速發(fā)展的背景下,通過計(jì)算機(jī)技術(shù)來取代傳統(tǒng)的進(jìn)刀操作,能夠?qū)崿F(xiàn)精細(xì)化生產(chǎn),而且還能提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

      自動(dòng)化技術(shù)是新時(shí)期我國高新科技的重要成果,它能夠在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中發(fā)揮重要作用,而想要保證機(jī)械加工的效率,就必須提升數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化水平。

      首先,要充分認(rèn)識(shí)到自動(dòng)化技術(shù)與數(shù)控機(jī)床結(jié)合的重要性,通過專業(yè)化軟件系統(tǒng)以及一系列信號(hào)傳輸交換技術(shù),對(duì)數(shù)控機(jī)床加工過程進(jìn)行有效管理,從而解決數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化程度不高的問題,保證數(shù)控機(jī)床加工效率。

      其次,數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工自動(dòng)化技術(shù)能夠保證機(jī)械加工的連續(xù)進(jìn)行,這對(duì)于控制加工成本、保障經(jīng)濟(jì)收益有一定的積極作用,同時(shí)在工作環(huán)境和人員安全方面也具有保障作用。

      最后,自動(dòng)化技術(shù)與數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工行業(yè)的結(jié)合,能夠在一定程度上提高加工制造的環(huán)保價(jià)值,通過對(duì)生產(chǎn)模式的優(yōu)化、對(duì)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制,機(jī)械加工的材料浪費(fèi)率會(huì)大幅度下降,這完全符合我國可持續(xù)發(fā)展的新要求。

      (三)提升操作人員的綜合能力

      數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工本身有一定的復(fù)雜性,操作人員的專業(yè)素質(zhì)和綜合能力決定著數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工的質(zhì)量,無論是機(jī)械加工設(shè)計(jì)、具體操作還是更換刀具這一類的細(xì)節(jié)問題,都離不開操作人員的參與和努力,操作人員專業(yè)素質(zhì)決定著數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工質(zhì)量。因此,企業(yè)應(yīng)組織一線操作人員參加技術(shù)培訓(xùn),不斷提高相關(guān)操作人員的專業(yè)技術(shù)水平和綜合素質(zhì)。

      另外,為確保培訓(xùn)能夠取得成效,應(yīng)引進(jìn)現(xiàn)代化企業(yè)的獎(jiǎng)懲制度,對(duì)參與技術(shù)培訓(xùn)的操作人員進(jìn)行培訓(xùn)考核,根據(jù)其技術(shù)掌握情況、參訓(xùn)態(tài)度等給出具體評(píng)價(jià),對(duì)表現(xiàn)優(yōu)良者予以獎(jiǎng)勵(lì),對(duì)未達(dá)標(biāo)者給予一定的懲罰,從而使他們更加重視、更加積極地參與培訓(xùn)活動(dòng),為提升數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率作出努力。

      在數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工工藝不斷改進(jìn)的背景下,數(shù)控機(jī)床機(jī)械技術(shù)人員要提高自身的綜合素質(zhì),在上崗之前要認(rèn)真學(xué)習(xí)技術(shù)操作的要求,同時(shí)考取資格證書。企業(yè)要為技術(shù)人員提供崗前培訓(xùn)機(jī)會(huì),讓技術(shù)人員能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)踐知識(shí)緊密結(jié)合,確保技術(shù)人員的水平全面提升。企業(yè)在招聘技術(shù)人員之前,還要對(duì)人員的資格證書和操作技術(shù)水平等進(jìn)行全方位審查,通過以老帶新的方式促進(jìn)知識(shí)的傳授,提高技術(shù)人員的操作能力。

      (四)規(guī)范數(shù)控機(jī)床操作

      我國的數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工行業(yè)不斷發(fā)展,時(shí)至今日,數(shù)控機(jī)床加工越來越朝著標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展,和傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床加工模式比較起來,現(xiàn)在應(yīng)用的加工設(shè)備越來越先進(jìn)、越來越復(fù)雜,操作難度不斷提升,功能性越來越突出。在這種情況下,機(jī)械加工企業(yè)必須認(rèn)識(shí)到標(biāo)準(zhǔn)化流程對(duì)提高加工效率的重要性,根據(jù)機(jī)械加工的實(shí)際情況,建立規(guī)范化的數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工流程,要求每一個(gè)操作人員嚴(yán)格遵守規(guī)范流程進(jìn)行操作,杜絕可能存在的質(zhì)量問題。

      (五)加大對(duì)機(jī)械加工過程的管理力度

      數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工過程比較復(fù)雜,要保證數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工的效率,機(jī)械加工企業(yè)必須根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)能力,結(jié)合現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床設(shè)備特點(diǎn)等,做好機(jī)械加工的過程管理工作。

      首先,企業(yè)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)階段的加工任務(wù)制定具體可行的生產(chǎn)管理方案,并保證生產(chǎn)方案能夠細(xì)化到每日任務(wù)、每周任務(wù)等,嚴(yán)格貫徹落實(shí)生產(chǎn)目標(biāo)。

      其次,要充分認(rèn)識(shí)到數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工現(xiàn)場(chǎng)管理的必要性,嚴(yán)格遵守車間生產(chǎn)制度的有關(guān)要求,做好加工過程的旁站管理,從而降低數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工事故的發(fā)生概率。

      最后,對(duì)參與數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工的人力資源和設(shè)備進(jìn)行有效分配,保證每一項(xiàng)資源都能得到最優(yōu)利用,提升數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工的效率。

      (六)做好相關(guān)設(shè)備的選型及配置

      要提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工的效率,一方面要提高工作人員的技術(shù)水平和企業(yè)的生產(chǎn)管理能力;另一方面,機(jī)械加工企業(yè)還需要認(rèn)識(shí)到數(shù)控機(jī)床本身對(duì)加工效率的影響,根據(jù)企業(yè)資金流動(dòng)情況、項(xiàng)目加工規(guī)模等,做好數(shù)控機(jī)床的選型配置工作。

      第一,要做好數(shù)控機(jī)床的品牌選擇工作。通常情況下應(yīng)采購行業(yè)口碑好的大品牌設(shè)備,在沒有特殊生產(chǎn)要求的前提下,選擇數(shù)控系統(tǒng)統(tǒng)一的設(shè)備型號(hào),這樣能夠保證數(shù)控機(jī)床設(shè)備后續(xù)維修的順利進(jìn)行,提升數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工控制的便利性,有助于提升數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率。

      第二,要根據(jù)數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn),合理配置刀具等。與傳統(tǒng)的機(jī)床相較,數(shù)控機(jī)床的移動(dòng)速度及給進(jìn)速度都非常高,切削精度也較好,這保證了機(jī)械加工的效率;但是與此同時(shí),其對(duì)刀具的要求也更高,常規(guī)的碳素鋼刀并不能滿足數(shù)控機(jī)床的高效加工需求,工作人員可結(jié)合具體情況選擇硬度更高的合金刀具,避免刀具損壞,影響加工效率。

      (七)做好機(jī)床維護(hù)和管理

      數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工能否順利進(jìn)行,很大程度上取決于數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行效果,想要讓數(shù)控機(jī)床保持高效穩(wěn)定運(yùn)行,必須做好數(shù)控機(jī)床的維護(hù)管理工作。

      首先,要做好數(shù)控機(jī)床的潤滑處理,數(shù)控機(jī)床本身具有自動(dòng)潤滑裝置,但是工作人員需要根據(jù)其標(biāo)號(hào)按時(shí)加注潤滑油等,盡可能選用優(yōu)質(zhì)品牌的潤滑油,避免劣質(zhì)產(chǎn)品對(duì)數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行造成影響。

      其次,要安排專門的人員負(fù)責(zé)數(shù)控機(jī)床的日常維護(hù)工作,制訂數(shù)控機(jī)床定期整修計(jì)劃,每周進(jìn)行一次例行檢查、每月進(jìn)行一次設(shè)備精修。從根本上避免數(shù)控機(jī)床故障擴(kuò)大導(dǎo)致無法運(yùn)行的問題,使之能夠在最佳狀態(tài)下完成設(shè)備加工任務(wù),提升數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率。

      (八)提高軟件開發(fā)與應(yīng)用能力

      數(shù)控機(jī)床的機(jī)械加工過程離不開軟件系統(tǒng)的支持。在軟件系統(tǒng)出現(xiàn)問題的情況下,數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工的效率也必然會(huì)受到一定的負(fù)面影響。因此,今后機(jī)械加工企業(yè)除了要做好數(shù)控機(jī)床設(shè)備的采購管理之外,還需要加強(qiáng)軟件系統(tǒng)的有關(guān)管理工作,有效提升數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工的效率。

      例如,要加大投資力度引進(jìn)相關(guān)人員,聘請(qǐng)具有專業(yè)教育背景、軟件編程經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員參與生產(chǎn),避免因編程操作失誤而出現(xiàn)停工、停產(chǎn)問題。

      三、小結(jié)

      機(jī)械加工是工業(yè)化發(fā)展過程中比較重要的一個(gè)方向,數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用,從一定程度上保證了數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工的效率。在今后的發(fā)展中,機(jī)械加工企業(yè)應(yīng)采取規(guī)范數(shù)控機(jī)床操作、做好相關(guān)設(shè)備的選型及配置、做好機(jī)床維護(hù)和管理、提高自身軟件開發(fā)與應(yīng)用能力等一系列措施,提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率,從根本上確保機(jī)械加工的順利進(jìn)行。

      參考文獻(xiàn):

      [1]陳偉.數(shù)控機(jī)床加工精度的影響因素及優(yōu)化策略[J].南方農(nóng)機(jī),2020(14).

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      [5]馮栓.數(shù)控機(jī)床加工效率的影響因素及改進(jìn)措施[J].數(shù)字化用戶,2019(13).

      (作者單位:銅陵市中等職業(yè)技術(shù)教育中心)

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