數(shù)控銑床能耗模型及其加工優(yōu)化的思考

摘 要：隨著科技的不斷發(fā)展，數(shù)控銑床也在不斷發(fā)展，本文通過上下模外導(dǎo)向銜接法、大落差輪廓加工法、輪廓凹R處清根法、合金鋼鑲塊預(yù)加工法，四個方面對數(shù)控銑床能耗加工優(yōu)化方法進(jìn)行了總結(jié)，并對數(shù)控銑床能耗模型進(jìn)行討論，使數(shù)控銑床技術(shù)得到進(jìn)一步的發(fā)展，降低人為操作的勞動強度與刀具的磨損程度，希望為關(guān)注這一話題的人們提供參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床；能耗模型；加工優(yōu)化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.038

0 引言

能源是我國機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的必要條件，但數(shù)控銑床在運行的過程中資源浪費情況較為嚴(yán)重，進(jìn)而在這一過程中，為了能夠降低資源的消耗量，需要對數(shù)控銑床進(jìn)行合理優(yōu)化，使工作人員在對對數(shù)控銑床進(jìn)行加工的過程中，提高工作效率，減少勞動量，另外，為了提高數(shù)控銑床的工作效率，可以對其進(jìn)行合理設(shè)計，使其能夠隨著科技的發(fā)展而進(jìn)步。

1 數(shù)控銑床能耗模型

在對數(shù)控銑床進(jìn)行加工的過程中，需要通過以下三個步驟來實現(xiàn)。第一，在對待機(jī)功率進(jìn)行設(shè)計的過程中，其中的照明系統(tǒng)、冷卻風(fēng)扇等，這部分在運行的的過程中，不會產(chǎn)生能耗，當(dāng)數(shù)控銑床處于待機(jī)狀態(tài)時，這一部分還在處于運狀態(tài)，進(jìn)而這部分為常量。在對這一部分進(jìn)行測量數(shù)據(jù)的過程中，可以將數(shù)控銑床放置到參考點，并分別對運行和不運行的狀態(tài)進(jìn)行測量。第二，在對主軸空載部分進(jìn)行設(shè)計的過程中，由于設(shè)備中的主軸專轉(zhuǎn)數(shù)常處于空轉(zhuǎn)的狀態(tài)，進(jìn)而在對其進(jìn)行測量的過程中，需要先開啟電源系統(tǒng)，并將設(shè)備激活，使在其運行狀態(tài)進(jìn)行測量。第三、在對數(shù)控銑床中的主銑進(jìn)行設(shè)計的過程中，需要將其中的主軸進(jìn)行消除，并將其中的主軸轉(zhuǎn)數(shù)、切深等方面進(jìn)行測量，并通過運算測出其轉(zhuǎn)數(shù)。

2 數(shù)控銑床能耗加工優(yōu)化方法

（1）上下模外導(dǎo)向銜接法。在對數(shù)控銑床能耗加工優(yōu)化的過程中，可以通過以下兩個方面使用上下模外導(dǎo)向銜接法，第一，由于數(shù)控銑床在加工的過程中，會產(chǎn)生一定的誤差，當(dāng)誤差過大時，會影響模具的調(diào)試狀態(tài)，為了改善這一現(xiàn)狀，可以將設(shè)備中的上、下底板使用不同的設(shè)備進(jìn)行加工，但在加工的郭程中，沒有時間限制，但在使用這一方法時，由于其在調(diào)配的過程中，是隨意調(diào)配的，進(jìn)而是其中具有較大的誤差，難以合理應(yīng)用。第二，在對上、下模進(jìn)行加工的過程中，為了保障其能夠合理安裝，可以在安裝的過程中，應(yīng)用同一設(shè)備，并保障導(dǎo)柱孔與襯套孔之間距離較短，進(jìn)而在加工中受到的外力較小，減小了設(shè)備中存在的誤差。

（2）大落差輪廓加工法。在對數(shù)控銑床能耗加工優(yōu)化的過程中，可以通過以下兩個方面使用大落差輪廓加工法，第一，在對數(shù)控銑床進(jìn)行精加工的過程中，可以使用立銑刀，在使用這一方法進(jìn)行加工時，由于其具有高效、簡單等特點，進(jìn)而被廣泛應(yīng)用到加工輪廓中，但在使用這一方法進(jìn)行加工的過程中，由于需要對設(shè)備的邊進(jìn)行仔細(xì)打磨，降低了工作效率。第二，在使用長刃口刀具對設(shè)備進(jìn)行打磨的過程中，為了能夠找到最高效的刀具，可以使用不同的刀具進(jìn)行實驗，例如：在實驗的過程中，使用不同刀具同時對數(shù)控銑床進(jìn)行修邊，并對比其工作效率與工作精細(xì)度，找到工作效率最高的工具，在實驗后，通過對比實驗結(jié)果，能夠了解到球頭刀具能夠提高工作效率，進(jìn)而在之后對輪廓進(jìn)行加工的過程中，可以使用球頭的刀具，并使用曲面精加工的方式進(jìn)行加工，使其能夠提高數(shù)控銑床修邊的工作效率[1]。

（3）輪廓凹R處清根法。在對數(shù)控銑床能耗加工優(yōu)化的過程中，可以通過以下兩個方面使用大輪廓凹R處清根法，第一，由于對輪廓進(jìn)行修邊的工作需要具有極高的精細(xì)度，進(jìn)而在對其進(jìn)行進(jìn)行加工的過程中，可以使用粗加工法對其進(jìn)行加工，在這一過程中，需要將R處進(jìn)行仔細(xì)打磨，但由于R處中的角度容易使刀具受損，進(jìn)而可以使用程序流量加工的方法進(jìn)行加工，但在使用這一方法進(jìn)行加工的過程中，會對刀具有一定的影響，并且無法控制其中的余量。第二，在使用立銑刀對R處進(jìn)行加工的過程中，由于其具有材質(zhì)硬度高、加工速度快的作用，進(jìn)而在實際的應(yīng)用中，能夠在不傷刀具的情況下，提高工作效率，并且不用對刀具進(jìn)行維護(hù)，減小了磨具加工的時間。

（4）合金鋼鑲塊預(yù)加工法。在對數(shù)控銑床能耗加工優(yōu)化的過程中，可以通過以下兩個方面使用合金鋼鑲塊預(yù)加工法，第一，隨著磨具材料質(zhì)量不斷提高，進(jìn)而在加工的過程中，遇到合金鋼工件越來越多，但由于其具有較大的硬度，進(jìn)而在使用普通刀具進(jìn)行加工的過程中會對刀具產(chǎn)生影響，甚至由于刀片磨損，對磨具的質(zhì)量產(chǎn)生影響，進(jìn)而在實際的應(yīng)用中，可以在對磨具進(jìn)行加工之前，對其先進(jìn)行半精加工，例如：在進(jìn)行半精加工的過程中，可以根據(jù)磨具的實際情況進(jìn)行留量，通過這樣的方法先對磨具進(jìn)行加工，降低磨具的硬度，并提高加工效率[2]。第二，在應(yīng)用這一方法進(jìn)行加工的過程中，可以對加工情況進(jìn)行測試并調(diào)查使用情況，并逐漸優(yōu)化這一方法，提高刀具的使用年限，避免刀具經(jīng)常維修，提高磨具的加工效率，保障磨具的加工質(zhì)量。

3 結(jié)論

綜上所述，在對磨具進(jìn)行加工的過程中，由于其具有一定的硬度，會對刀具有一定的損耗，為了降低刀具的損耗率，需要合理選擇刀具，并對磨具進(jìn)行半加工，進(jìn)而提高刀具的使用壽命，并提高磨具加工的效率，降低了人為操作的勞動強度，為后續(xù)的工藝加工奠定了良好的基礎(chǔ)，使數(shù)控銑床得到進(jìn)一步優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)：

[1]王萍，張成學(xué).子程序調(diào)用在數(shù)控銑床槽類零件粗加工中的應(yīng)用[J].農(nóng)機(jī)使用與維修，2018（03）：17.

[2]程鑫.數(shù)控銑床FANUC 0i系統(tǒng)刀具半徑補償系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置解析[J].中國設(shè)備工程，2018（02）：112-113.

作者簡介：周游（1990-），男，江蘇泰州人，本科，助講，研究方向：數(shù)控加工。