提高數控機床機械加工效率的策略研究

李思玲

（泉州市高級技工學校，福建 泉州 362000）

在制造業轉型升級的大背景下，廣大制造企業更關注數控機床機械加工效率，期望能夠用更短的時間加工出質量優、精度高的產品，以獲得更多的經濟效益和良好的口碑，從而強化自身市場競爭力。在此前提下，需要深入研究數控機床機械加工原理，挖掘當前數控機床機械加工存在的不足之處，有針對性地采取改進措施，從技術、設備、人員、管理等角度入手，采取不同策略來滿足數控機床機械加工效率提升的各項基本要求。例如，引入先進科學的技術工藝，強化數控機床性能和企業管理能力，打造高素質人才隊伍，從而不斷改善數控機床機械加工效率，發揮數控機床自動化、智能化生產優勢，實現數控機床的推廣應用。

1 數控機床機械加工概述

數控機床是生產加工機械產品的重要設備，在產品加工效率和精度方面遠遠超出人工模式，在機械自動化生產的時代大趨勢下，數控機床備受制造企業的青睞，現已得到十分廣泛的應用。制造企業運用數控機床保持各道工序間的緊密銜接，促使機械加工效率顯著提高，打破了以往機械自動化生產對產品數量的限制。即便是小批量的產品，只需調整加工程序，數控機床就可以自動運行，實施產品的高效生產和高精度加工。隨著數控機床應用價值愈發得到制造企業和客戶的認可，圍繞數控機床機械加工的相關研究緊鑼密鼓地開展，提高數控機床機械加工效率成為一項重要的研究領域。為了保證研究結果的準確性和可行性，要先對數控機床機械加工特點進行簡單的分析。

首先，數控機床機械加工具有柔性強的特點，適用于多種機械產品的加工，加工不同產品時，只需要更改執行程序，無須更換硬件設施，能夠滿足多品種、多形態、小批量產品的生產要求。其次，使用數控機床加工的產品精度較高，輸入程序后，數控機床可以按照固定程序穩定作業，依次完成各道工序的加工，最終得到的產品尺寸規格相差無幾，有利于提高產品合格率。最后，數控機床機械加工的效率極高，原因在于數控機床上配備有多種零件，可以根據機械加工需求自行選擇刀具對原材料進行切削加工，省略了頻繁更換刀具的時間，有效提升了數控機床機械加工效率。

2 提高數控機床機械加工效率的意義

數控機床機械加工效率與企業利益和發展前景息息相關，制造企業要想獲得更加穩定豐厚的經濟效益，穩定地立足于市場上，就要重視提高數控機床機械加工效率。首先，數控機床在機械零件加工中的應用，有著人工作業和普通機床都無法比擬的優勢，減少了制造企業人力資源及相應成本投入。提高數控機床機械加工效率，單位時間內生產的產品數量更多，意味著能夠給制造企業創造更可觀的效益，有利于制造企業降本增效目標的達成。其次，提高數控機床機械加工效率，有利于向客戶展示制造企業強大的實力，贏得客戶的信任，獲得更多商機，幫助制造企業樹立良好的社會形象。最后，數控機床綠色化、智能化發展的背景下，提高數控機床機械加工效率，需要引入型號先進、技術可靠的數控機床產品，能夠改善制造企業的生產工藝，對于制造企業核心競爭力的提升有重要作用。

3 數控機床機械加工存在的問題

3.1 數控機床應用水平待提升

近年來，我國制造業中應用數控機床的趨勢銳不可當，可是受到多種因素的影響，數控機床設備研發和創新并不盡如人意，當前制造企業機械加工中使用的數控機床型號比較落后，數控機床性能和機械加工效率都無法與發達國家相媲美，在數控機床的使用操作和運維管理方面也存在諸多不足。首先，制造企業很少組織員工培訓活動，企業員工對于數控機床操作、維護、保養缺乏清晰認識，專業素質較低，在數控機床出現運行異常和故障問題時難以及時有效地解決，加大了數控機床的運行風險，制約了機械加工效率的提升。其次，制造企業投入引進新型數控機床的資金有限，所用數控機床可能是發達國家淘汰的老舊產品，無法在機械加工效率上有所提升。

3.2 機械加工程序及管理制度待優化

一方面，數控機床機械加工效率直接受到控制程序的影響，如果控制程序缺乏合理性，包含有許多不必要的操作，刀具在執行控制程序的過程中就會做大量的無用功，耗費不短的時間，機械加工效率必然會降低。另一方面，部分制造企業制定的管理制度中沒有明確數控機床使用、維修等工作的責任人，缺少數控機床機械加工常見問題的解決措施，數控機床的使用操作不規范，出現運行異常和故障問題時找不到責任人，遲遲得不到有效處置，嚴重影響了數控機床使用功能的發揮，機械加工效率隨之下降。

3.3 工作人員素質能力待提高

制造企業員工理應參與數控機床機械加工的各個環節，如編寫控制程序，對數控機床進行檢查和維護，檢查產品質量等，企業各級人員的素質能力對于數控機床機械加工效率和質量有著重大影響。現如今，有些編程人員在編寫控制程序前沒有對零件規格、尺寸等信息進行全面收集，技術人員對數控機床機械加工過程缺乏動態監控，沒有及時發現數控機床運行異常問題，更加沒有對控制程序予以適當調整，導致數控機床機械加工效率低下。除此之外，還有一些員工沒有落實數控機床維修和保養責任，影響了數控機床機械加工效率和精度，對零件質量造成了巨大威脅。

3.4 換刀位置及次數相關細節待完善

通常情況下，機械零件加工需要歷經多道工序，使用不同的刀具進行切削，刀具更換的位置和次數同樣會影響數控機床機械加工效率。有些編程人員對數控機床機械加工流程的設計不當，忽視了對換刀位置及次數等細節方面的完善，沒有科學規劃刀具使用順序、更換位置和具體頻率，導致機械加工過程中數控機床遭受頻繁的磨損，需要花費更多時間加工零件，還會增加數控機床維修成本，制造企業的生產運營成本急劇上升，其生存和發展面臨著前所未有的挑戰。

4 數控機床機械加工效率的提高策略

4.1 選擇先進的工藝技術

引進和運用先進科學的工藝技術是提高數控機床機械加工效率的有效途徑之一，制造企業應基于自身經濟實力和生產需求，積極引入新技術、新工藝，如電火花加工、粉末冶金、風力鑄造等新型技術，發揮這些技術的特有優勢，提高機械加工效率和精度。為了保證先進科學的工藝技術在數控機床機械加工中的應用效果，企業技術人員要根據零件加工效率和質量不斷調整細節部分，優化數控機床運行參數，包括刀具的吃刀量、進給量和切削速度等，縮短零件粗加工和精加工的時間，那么，機械加工整體效率會再創新高。值得注意的是，機械加工過程中因刀具振動、筒身狹窄、排泄不暢引起效率低下，是較為常見的問題，可以采取銑刀分層切削、鏜刀螺旋插補的方式改進；針對數控機床機械加工的特點，通過優化數控機床控制程序，科學設定刀具起始點和運行軌跡，選擇耐久度好的刀具，以免零件加工途中頻繁更換刀具，從而滿足零件高效加工和質量精益的要求。

4.2 提高數控機床自動化水平

信息時代下，數控機床在零件加工中的應用價值和優勢毋庸置疑，依托現代信息技術、自動化控制技術、計算機技術等高新科技產物，使得機械加工效率遠超以往任何時期，為不同種類、不同規模的零件加工創造了便利條件。要想進一步提高數控機床機械加工效率，就要重視提高數控機床的自動化水平，運用精細化管理模式，對數控機床機械加工過程中生成的數據信息進行自動采集、處理和深入分析，針對具體問題采取對應的處理方法，向數控機床下達控制指令，調整刀具行進軌跡和更換頻率，保持各道加工工序的高速進行，提高機械加工效率。自動化技術在數控機床機械加工中的應用還應體現在軟件開發和應用方面，制造企業需增加相關投入，委派專業素質高、自動化生產管理經驗豐富的技術人員負責軟件的研發，或是與第三方軟件公司合作研發軟件，致力于構建自動化生產系統，實施對數控機床的嚴密監控，以實現數控機床機械加工的全自動和智能化，有助于提高機械加工效率。

4.3 提升企業各級人員的綜合能力

由于參與數控機床機械加工的人員較多，不同部門、不同崗位的人員肩負著不同的責任，因此制造企業要實施差異化的培訓工作，科學設計培訓內容，運用多元化的培訓方式，提高企業各級人員的綜合能力，為數控機床機械加工效率的提升奠定人才基石。一是面向編程人員的培訓內容要涵蓋數控機床自動化生產加工的核心程序，采用可視化培訓方式，引導編程人員從零件材質、尺寸、規格著手，學會靈活變通，以便在機械加工實踐中能夠合理調整程序內容，提高數控機床自動化控制水平。二是向操作人員講述數控機床的構成和運行原理，傳授使用操作數控機床的具體方法，使之能夠在恰當時機更換刀具，在發現數控機床運行異常的第一時間與維修人員溝通，可以準確描述數控機床的故障信息，為數控機床安全高效運轉及維修工作的順利開展提供有力支持。三是傳授維修人員數控機床常見故障點及維修方式，保證維修人員能夠緊密融合理論實踐開展數控機床的維修和保養工作，提高數控機床機械加工效率。

4.4 加強數控機床設備的選型及配置

從源頭上降低數控機床故障率及運維管理工作量，提高數控機床機械加工效率的重要措施就是引入并運用型號先進的數控機床，做好數控機床的優化配置工作。制造企業應認識到數控機床是機械自動化生產加工的基礎，性能優良的數控機床會對機械加工效率提升產生積極影響，反之亦然。基于此，制造企業在采購數控機床設備時要貨比三家，從數控機床品牌、型號、功能等多個角度綜合考量，既要保證數控機床采購成本較低，不會給企業施加過重的經濟負擔，又要保證數控機床具有較高的科技含量，符合行業領先水平，憑借數控機床卓越的性能來提高機械加工效率。與此同時，數控機床的配置也是一個非常關鍵的環節，根據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，延長刀具的使用壽命，爭取在同一批次零件加工中途不更換刀具，保持零件切削加工的連續性和高效性，數控機床機械加工效率及成本控制效果將得到良好保障。

4.5 采用全過程、全方位的管理方式

基于對數控機床機械加工全過程、全方位的管理，不忽視任何一個細節，提高數控機床性能及機械加工效率。一是加強對數控機床運行狀態的監測，將日常檢查、定期檢查和重點檢查相結合，即便發現的問題微乎其微也要立即處理，避免小問題引起大故障，破壞數控機床的安全運行。例如，為數控機床的零部件添加潤滑油，降低零部件的磨損和老化，使零部件運行更加順滑，可以提高機械加工效率。二是加強對數控機床機械加工過程的全方位、動態化監控，綜合生產計劃、生產能力及數控機床特點，制定生產管理方案，細化落實到每個員工的身上，明確指出違反規定的組織和個體會受到嚴厲處罰，強化各級人員之間的相互監督，調動企業員工參與管理工作的積極主動性，減少主觀因素引起的設備故障，確保生產目標的達成。三是完善現場管理制度，優化配置人力物力資源，增強部門和崗位的協同，促進信息和資源的共享，解決數控機床機械加工過程中的各類復雜問題，提高機械加工效率。

5 結語

總而言之，數控機床機械加工效率的提升關系到制造企業的切身利益，深受企業的重視。為了保證數控機床機械加工效率的有效提高，制造企業要多管齊下，樹立創新意識，加強企業管理，落實生產目標和管理責任。具體包括選擇先進的工藝技術，提高數控機床自動化水平，提升企業各級人員的綜合能力，加強數控機床設備的選型及配置，采用全過程、全方位的管理方式，從而促進制造企業經濟效益增長及可持續健康發展。