數控機械加工技術優化措施探究

張瑞欣

中國電子科技集團公司第二十研究所，陜西西安，710068

0 引言

隨著經濟的發展，數控技術在機械加工生產過程中應用越來越廣泛，并且對機械制造行業產生了重大的影響。目前，我國的各個工業行業都采用了數控技術，數控技術對機械制造起著核心作用，能夠決定未來機械制造行業發展的好壞。數控機械技術是通過計算機軟件設備，利用數字化實現對機械硬件設備加工過程的控制，是一種高效化、自動化的生產技術。然而，我國的數控技術起步晚，發展緩慢，數控機械加工技術優化還面臨很多問題，為了提高數控機械加工的效率，可從軟件設備和硬件設備水平提高同時著手，不斷加強操作人員的技能培訓，實現數控機械加工行業整體水平的提高。

1 數控機械加工技術

1.1 數控加工技術的概念

傳統的機械加工都是工人通過手工操作機床完成的，機械金屬全憑手搖動切割，測量產品的準確度也是通過眼睛用卡尺實現。數控，全稱是數字控制，還可稱為計算機數字控制，是利用數字化信息實現機械加工過程的一種控制，廣泛應用于機械加工技術中，利用計算機數字化控制的機床進行作業，技術人員可以提前編輯好產品的加工程序，實現數控加工在機械領域的廣泛應用，也是加工技術今后的發展方向和關鍵的技術手段。數控技術按照計算機事先存儲的編輯人員編輯好的控制程序，對機械設備的工作流程和操作程序實現控制，按照控制程序進行機械零件的加工，有效地提高了加工的質量與精確度[1]。

1.2 數控機械加工技術的特點

（1）數控機械加工技術提高了產品的質量和生產效率。對于機械加工有效融入數控技術，能夠使生產出的產品更加精細，同時也提高了機械技術的工作進度。傳統的機械加工，不同的機械零件加工需要同一類型工作完成，而使用數控技術可以同時加工大量機械零件，很大程度上壓縮了時間，提高了產品質量和工作效率。數控技術對瑣碎零件的加工可以提高機械制造技術的精準度，使生產出的產品更加符合要求。

（2）數機械加工技術完善了生產制造流程。數控技術應用于機械加工中，使機械加工的程序變得更加簡單，避免了許多不必要的生產流程。傳統的產品生產過程中，機械加工采用不同的參數對應不同的產品，這就增加了工作強度和加工時間。數控技術融入機械加工中，對生產過程中的產品參數進行分析、整改，大大縮減了機械加工的時間。

（3）數控技術提高機械加工產品的數量和質量。傳統的通過手工完成的機械加工技術，在進行機械加工時無法改變產品的參數、標準、規格的要求，這樣出現產品不合格時無法及時更正，導致時間、人力、物資的浪費。數控技術實現計算機對參數、標準、規格的事先編輯錄入，不需要中途停下更正，并且將參數很有效地運用到機械加工中，實現過程的完美銜接，同時節約了時間與人力，使用機械加工出更多的高質量產品。

2 數控技術在機械加工中的應用

數控計算機技術迅速發展，其先進的技術得到機械加工的各個領域普遍認可，應用主要體現在以下幾方面。

2.1 數控技術在工業生產中的應用

在工業生產中應用數控技術，首先要對傳統工業生產技術優缺點進行探討分析，不斷完善、改進傳統工業技術的缺點，對優點進行采納發揚。其次，根據我國當代工業發展的現狀，充分了解數控技術如何更好地應用在現代工業發展中。在工業生產中，數據技術主要應用于輕工業機器設備的生產流水線上，實現產品的加工生產，比如食品的加工制造；在復雜的重工業環境中，數控技術主要應用于化肥農藥加工、地質資源的開采利用。數控技術取代了傳統人工，這樣極大地節省了人力成本，提高了生產效率，節約了時間，也避免了工業生產中操作人員的不規范操作引起的安全隱患[2]。

2.2 數控技術在機床設備中的應用

機械加工的關鍵是對機械設備的制造，機械設備同時決定了數控技術生產出的產品質量。隨著經濟的發展，數控技術在機械制造企業中廣泛應用，并且取得了很好的成績。比如利用數控技術研究出了載體控制機床設備，新型的機床設備比傳統的機床有很大的優勢，在生產加工過程中可以對產品的標準和參數進行調整，壓縮了機械加工的時間。通過計算機遠程控制，利用電腦進行準確、精密的操作，可以實現對整個機械制造過程進行有效管控，充分發揮數控技術在機械制造中的作用，生產出的產品更優質。

2.3 數控技術在汽車制造業的應用

隨著經濟的發展，人們的生活水平提高，我國的汽車行業也實現突飛猛進的發展。數控技術在汽車行業的有效應用，提高了汽車零件的生產質量和效率，促進了我國工業現代化建設，使我國的汽車行業在國際上占據有利地位。數控技術應用于汽車零件的生產中，不斷對產品進行更新，對我國汽車行業存在的不足起到改善作用。數控技術可以生產一些高難度的汽車零件，這些零件不僅質量硬，生產速度也快，很大程度上壓縮了汽車零件生產時間，推動了汽車行業的全面發展。汽車行業要不斷地對數控技術進行研究，全面掌握數控技術的要領，才能實現整個汽車行業的可持續發展，從而促進我國經濟的發展。

3 影響數控機械加工進度的主要因素

對于數控技術的應用，主要是通過計算機數字化技術進行機械加工過程的管理，實現產品的全面控制。新時代，我國的數控機械加工技術取得了質的飛躍，也符合當代工業的發展需求，但是現實中還是有一些因素影響了數控技術在機械加工中的應用。

3.1 數控機械加工技術應用水平低

中國是全球三大機床生產國之一，但我國的數控機床無論技術水平還是產業成熟程度，與發達國家還存在差距，在具體的生產加工工程中，出現了產品質量差、精準度低的問題。尤其在設備出現故障時，技術人員需要大量的時間維修，嚴重影響機械加工的效率。

3.2 數控機械加工技術編程不完善

現代化機械加工技術的應用，實現了計算機技術對機械制造的控制，整個過程都是利用計算機編程體系實現。我國對計算機編程技術在機械加工制造方面開發得晚，國產數控系統功能上是可以的，但穩定性、可靠性與西門子、發那科等國際品牌仍有較大差距，目前國產中高端機床數控系統基本是進口的。因此，我國要加大對數控計算機技術編程的研發、創新，提高數控技術在機械制造中的科學化、效率化應用。

3.3 數控技術缺乏有效的管理制度

機械加工制造過程中，設備的安全系數高能夠實現產品的快速、有效生產。數控技術應用于機械設備加工中，需要技術人員不斷排除安全隱患，運用先進的技術手段對故障進行處理。目前數控機械加工缺乏有效的制度保障，相關工作人員缺乏安全理念，在生產過程中沒有按照規范的制度進行故障排除，也沒有定期對進程機械設備開展檢查工作，容易造成故障隱患。另外，工作人員的專業技術水平和安全責任意識低，缺乏科學的技術手段，對機械加工制造過程中出現的問題不能及時制止，造成不規范的操作，嚴重影響了數控機械加工的效率[3]。

3.4 機械設備使用不當

我國的機械加工技術和發達國家相比還有差距，對于很多制造商來說，數控機械設備只是一個生產機器，存在的意義就是為了生產更多產品，而不對機械設備進行維護，忽略了機器本身的壽命。機械設備的老化會影響生產零件的質量，外國的機械加工廠都培養有高技術的機械維修工程師，但在我國工業制造企業并沒有引起重視，這就加快了機械設備的老化。機械刀片使用不當，制造商追求短時間內生產出大量零件，刀片作為消耗工具很容易磨損，不能及時對刀片進行更換導致后期生產效率低下。即便生產工人意識到刀片需要更新，也無法根據生產流程分析走刀線路、刀片的順序、刀片的具體位置，這些問題直接導致了數控機械加工效率低、消耗高的局面。

4 數控機械加工技術優化措施

4.1 不斷完善管理制度

數控機械加工充分發揮計算技術的優勢，可以對各種零件進行批量生產，為了保證零件的生產效率和質量，數控生產企業需要建立完整的管理體系。任何優質的生產模式離不開好的管理手段，在數控機械加工過程中，通過管理體系的建立達到生產效率的提高。首先，加強對員工的定期培訓，使員工掌握科學技術，進行設備的日常維護，培訓管理機制的建立能夠促進生產穩定運行，有效地避免生產事故的發生。其次，制定科學的管理措施，數控機械加工生產過程中，要定期對環境、設備、人員進行問題排查和處理，及時遏制安全隱患。最后，數控技術機械加工中建立合理有效管理體系，計算機軟件操作和機械設備維護都需要安排專業人士進行管理，以科學的管理體系保障機械加工的安全與質量。

4.2 加強對軟件設備的研究創新

數控技術就是通過計算機實現生產加工過程的控制，以數控為前提，在生產過程中實現現代智能化加工和科學自動化生產，能夠全面提高機械加工的質量與效率。充分利用計算機網絡的優勢，不斷優化計算機軟件設備，提高機械加工的整體水平。首先，數控的機械加工要對數控軟件程序不斷地開發利用，研究出最先進的程序編程，引進國外先進的計算機軟件技術，結合企業實際操作需求，完善機械加工流程。優秀的數控軟件技術能夠促進操作人員提高工作效率，減少生產加工的誤差，不斷地對軟件程序進行參數、規格的調整，提高機械加工的效率和水平，推進軟件開發在數控機械加工的廣泛應用[4]。

4.3 加強切削工具的選擇

數控機械加工過程中，刀具的合理利用可以提高機械加工的質量與效率。目前的數控機械運作中，金屬切削機械設備占到總機器數控設備的75%，因此刀具的選擇在數控機械加工中尤為重要。首先，加大機械切削的時間的利用，想要實現機械加工效率的提高，可以從切削時間的調整與控制入手。尤其是生產商在生產小批量零件時，切削時間只占生產過程的一小部分，其余時間創造不出任何產品效益。所以，數控機械加工中，要壓縮設備維護導致的停產時間，有效地利用機械切削時間比，達到提高生產效率的目的。其次，要提高切削的速度，加大進給量。數控機械加工中，切削速度和進給量的結合能實現切削效率，通過選擇合理有效的切削工具，創新切削方式，有效地提升切削速度與效率。另外要加大對數控機械切削工具一體化的使用力度，加強數控機械切削工具的管制，通過高質量的切削刀具促進機械加工效率的提升。目前的切削運行中，數控機械達到上百轉每秒，傳統的鋼質切削工具已經不能滿足機械運行的要求，必須選擇質地堅硬的合金切削工具進行作業。因此切削工具的選擇非常重要，要結合實踐，不斷創新，保障切削工具的質量與效率，既能提高生產速度又能保障生產質量。

4.4 培養合格的技術人才

數控機械加工過程中，人才發揮著關鍵作用，加強操作人員專業技術水平以及規范化操作水平是數控機械加工的核心。人為因素導致生產中的安全責任事故、停工停產事故現象廣泛存在，因此加大技術人員的專業技術培訓是剛需。首先，進行人員培訓前，要明確崗位責任制，明確人員負責的管理內容和質量控制范圍，保證技術人員學以致用，在生產加工時有據可依。按照數控機械加工崗位職責實現自我提升和自我約束，降低了因操作失誤出現的安全問題以及停工現象。其次，崗位培訓要有針對性，針對一線生產工作人員展開培訓，促使生產人員熟練掌握數控機械加工流程，提高生產人員操作的嚴謹性、規范性；不斷提高編程人員專業知識水平，增加程序檢驗與運作的方面的培訓，保障編程人員能夠準確判斷生產過程中程序是否存在誤差，出現問題能夠及時制止；提高維修人員的責任意識，鞏固他們的維修技術和實踐技術。另外，完善管理模式，構建績效考核，建立激勵措施，不斷提高生產工作人員的積極性，增加數控機械加工效率。

4.5 不斷加強生產管理

數控機械在運行的過程中，需要結合企業的生產實際把數控機械技術的功能完全發揮出來，這樣才能提高企業的加工的效率與質量?，F代數控技術和傳統的手工機械操作比較，現代數控技術是通過與現代先進的信息技術的融合，可以生產出批量的、難度大的零件。企業的生產制造過程中，要加強普通零件和難度大的零件之間的加工時間管理，合理調控時間的間斷，既要保證零件的質量，又要降低零件的生產成本，同時減少零件的加工時長。例如，加工缸體零部件時，是通過中心加工法進行加工的，中心加工法除了可以提高零件的精準度，還可以提高零件的加工效率與質量。如果在加工過程中沒有有效地運用中心加工法，只是在零部件的中心位置進行穿孔操作或者標線作業，然后把零件轉移到鉆床上，通過電鉆進行鉆孔，這樣會就會使零部件的加工效率大大降低。所以，使用數控機械加工時，相關技術人員需要不斷地分析研究機械加工技術與工藝，強化生產加工的管理，及時發現加工過程中出現的問題，并采取積極的措施，利用先進的生產管理理念，創新生產管理模式，最終達到加工效率提高的目的。數控機械加工的效率和企業的經濟效益是一體的，所以通過加強數控機械加工的生產管理，能實現企業經濟效益提高[5]。

5 結語

科學技術在不斷發展，數字化技術不僅在人們生活中廣泛應用，隨著信息化的延伸，數字化開始應用于各個大型工業生產中。數控技術對于我國的機械制造業有著非常重要的影響，是我國機械制造業發展的動力。因此，我國要加大數控機械加工技術的優化步伐，實現整個機械制造行業的全面發展，進而促進我國經濟的發展。