数控机械加工技术优化措施探究

张瑞欣

中国电子科技集团公司第二十研究所,陕西西安,710068

随着经济的发展,数控技术在机械加工生产过程中应用越来越广泛,并且对机械制造行业产生了重大的影响。目前,我国的各个工业行业都采用了数控技术,数控技术对机械制造起着核心作用,能够决定未来机械制造行业发展的好坏。数控机械技术是通过计算机软件设备,利用数字化实现对机械硬件设备加工过程的控制,是一种高效化、自动化的生产技术。然而,我国的数控技术起步晚,发展缓慢,数控机械加工技术优化还面临很多问题,为了提高数控机械加工的效率,可从软件设备和硬件设备水平提高同时着手,不断加强操作人员的技能培训,实现数控机械加工行业整体水平的提高。

1.1 数控加工技术的概念

传统的机械加工都是工人通过手工操作机床完成的,机械金属全凭手摇动切割,测量产品的准确度也是通过眼睛用卡尺实现。数控,全称是数字控制,还可称为计算机数字控制,是利用数字化信息实现机械加工过程的一种控制,广泛应用于机械加工技术中,利用计算机数字化控制的机床进行作业,技术人员可以提前编辑好产品的加工程序,实现数控加工在机械领域的广泛应用,也是加工技术今后的发展方向和关键的技术手段。数控技术按照计算机事先存储的编辑人员编辑好的控制程序,对机械设备的工作流程和操作程序实现控制,按照控制程序进行机械零件的加工,有效地提高了加工的质量与精确度[1]。

1.2 数控机械加工技术的特点

(1)数控机械加工技术提高了产品的质量和生产效率。对于机械加工有效融入数控技术,能够使生产出的产品更加精细,同时也提高了机械技术的工作进度。传统的机械加工,不同的机械零件加工需要同一类型工作完成,而使用数控技术可以同时加工大量机械零件,很大程度上压缩了时间,提高了产品质量和工作效率。数控技术对琐碎零件的加工可以提高机械制造技术的精准度,使生产出的产品更加符合要求。

(2)数机械加工技术完善了生产制造流程。数控技术应用于机械加工中,使机械加工的程序变得更加简单,避免了许多不必要的生产流程。传统的产品生产过程中,机械加工采用不同的参数对应不同的产品,这就增加了工作强度和加工时间。数控技术融入机械加工中,对生产过程中的产品参数进行分析、整改,大大缩减了机械加工的时间。

(3)数控技术提高机械加工产品的数量和质量。传统的通过手工完成的机械加工技术,在进行机械加工时无法改变产品的参数、标准、规格的要求,这样出现产品不合格时无法及时更正,导致时间、人力、物资的浪费。数控技术实现计算机对参数、标准、规格的事先编辑录入,不需要中途停下更正,并且将参数很有效地运用到机械加工中,实现过程的完美衔接,同时节约了时间与人力,使用机械加工出更多的高质量产品。

数控计算机技术迅速发展,其先进的技术得到机械加工的各个领域普遍认可,应用主要体现在以下几方面。

2.1 数控技术在工业生产中的应用

在工业生产中应用数控技术,首先要对传统工业生产技术优缺点进行探讨分析,不断完善、改进传统工业技术的缺点,对优点进行采纳发扬。其次,根据我国当代工业发展的现状,充分了解数控技术如何更好地应用在现代工业发展中。在工业生产中,数据技术主要应用于轻工业机器设备的生产流水线上,实现产品的加工生产,比如食品的加工制造;
在复杂的重工业环境中,数控技术主要应用于化肥农药加工、地质资源的开采利用。数控技术取代了传统人工,这样极大地节省了人力成本,提高了生产效率,节约了时间,也避免了工业生产中操作人员的不规范操作引起的安全隐患[2]。

2.2 数控技术在机床设备中的应用

机械加工的关键是对机械设备的制造,机械设备同时决定了数控技术生产出的产品质量。随着经济的发展,数控技术在机械制造企业中广泛应用,并且取得了很好的成绩。比如利用数控技术研究出了载体控制机床设备,新型的机床设备比传统的机床有很大的优势,在生产加工过程中可以对产品的标准和参数进行调整,压缩了机械加工的时间。通过计算机远程控制,利用电脑进行准确、精密的操作,可以实现对整个机械制造过程进行有效管控,充分发挥数控技术在机械制造中的作用,生产出的产品更优质。

2.3 数控技术在汽车制造业的应用

随着经济的发展,人们的生活水平提高,我国的汽车行业也实现突飞猛进的发展。数控技术在汽车行业的有效应用,提高了汽车零件的生产质量和效率,促进了我国工业现代化建设,使我国的汽车行业在国际上占据有利地位。数控技术应用于汽车零件的生产中,不断对产品进行更新,对我国汽车行业存在的不足起到改善作用。数控技术可以生产一些高难度的汽车零件,这些零件不仅质量硬,生产速度也快,很大程度上压缩了汽车零件生产时间,推动了汽车行业的全面发展。汽车行业要不断地对数控技术进行研究,全面掌握数控技术的要领,才能实现整个汽车行业的可持续发展,从而促进我国经济的发展。

对于数控技术的应用,主要是通过计算机数字化技术进行机械加工过程的管理,实现产品的全面控制。新时代,我国的数控机械加工技术取得了质的飞跃,也符合当代工业的发展需求,但是现实中还是有一些因素影响了数控技术在机械加工中的应用。

3.1 数控机械加工技术应用水平低

中国是全球三大机床生产国之一,但我国的数控机床无论技术水平还是产业成熟程度,与发达国家还存在差距,在具体的生产加工工程中,出现了产品质量差、精准度低的问题。尤其在设备出现故障时,技术人员需要大量的时间维修,严重影响机械加工的效率。

3.2 数控机械加工技术编程不完善

现代化机械加工技术的应用,实现了计算机技术对机械制造的控制,整个过程都是利用计算机编程体系实现。我国对计算机编程技术在机械加工制造方面开发得晚,国产数控系统功能上是可以的,但稳定性、可靠性与西门子、发那科等国际品牌仍有较大差距,目前国产中高端机床数控系统基本是进口的。因此,我国要加大对数控计算机技术编程的研发、创新,提高数控技术在机械制造中的科学化、效率化应用。

3.3 数控技术缺乏有效的管理制度

机械加工制造过程中,设备的安全系数高能够实现产品的快速、有效生产。数控技术应用于机械设备加工中,需要技术人员不断排除安全隐患,运用先进的技术手段对故障进行处理。目前数控机械加工缺乏有效的制度保障,相关工作人员缺乏安全理念,在生产过程中没有按照规范的制度进行故障排除,也没有定期对进程机械设备开展检查工作,容易造成故障隐患。另外,工作人员的专业技术水平和安全责任意识低,缺乏科学的技术手段,对机械加工制造过程中出现的问题不能及时制止,造成不规范的操作,严重影响了数控机械加工的效率[3]。

3.4 机械设备使用不当

我国的机械加工技术和发达国家相比还有差距,对于很多制造商来说,数控机械设备只是一个生产机器,存在的意义就是为了生产更多产品,而不对机械设备进行维护,忽略了机器本身的寿命。机械设备的老化会影响生产零件的质量,外国的机械加工厂都培养有高技术的机械维修工程师,但在我国工业制造企业并没有引起重视,这就加快了机械设备的老化。机械刀片使用不当,制造商追求短时间内生产出大量零件,刀片作为消耗工具很容易磨损,不能及时对刀片进行更换导致后期生产效率低下。即便生产工人意识到刀片需要更新,也无法根据生产流程分析走刀线路、刀片的顺序、刀片的具体位置,这些问题直接导致了数控机械加工效率低、消耗高的局面。

4.1 不断完善管理制度

数控机械加工充分发挥计算技术的优势,可以对各种零件进行批量生产,为了保证零件的生产效率和质量,数控生产企业需要建立完整的管理体系。任何优质的生产模式离不开好的管理手段,在数控机械加工过程中,通过管理体系的建立达到生产效率的提高。首先,加强对员工的定期培训,使员工掌握科学技术,进行设备的日常维护,培训管理机制的建立能够促进生产稳定运行,有效地避免生产事故的发生。其次,制定科学的管理措施,数控机械加工生产过程中,要定期对环境、设备、人员进行问题排查和处理,及时遏制安全隐患。最后,数控技术机械加工中建立合理有效管理体系,计算机软件操作和机械设备维护都需要安排专业人士进行管理,以科学的管理体系保障机械加工的安全与质量。

4.2 加强对软件设备的研究创新

数控技术就是通过计算机实现生产加工过程的控制,以数控为前提,在生产过程中实现现代智能化加工和科学自动化生产,能够全面提高机械加工的质量与效率。充分利用计算机网络的优势,不断优化计算机软件设备,提高机械加工的整体水平。首先,数控的机械加工要对数控软件程序不断地开发利用,研究出最先进的程序编程,引进国外先进的计算机软件技术,结合企业实际操作需求,完善机械加工流程。优秀的数控软件技术能够促进操作人员提高工作效率,减少生产加工的误差,不断地对软件程序进行参数、规格的调整,提高机械加工的效率和水平,推进软件开发在数控机械加工的广泛应用[4]。

4.3 加强切削工具的选择

数控机械加工过程中,刀具的合理利用可以提高机械加工的质量与效率。目前的数控机械运作中,金属切削机械设备占到总机器数控设备的75%,因此刀具的选择在数控机械加工中尤为重要。首先,加大机械切削的时间的利用,想要实现机械加工效率的提高,可以从切削时间的调整与控制入手。尤其是生产商在生产小批量零件时,切削时间只占生产过程的一小部分,其余时间创造不出任何产品效益。所以,数控机械加工中,要压缩设备维护导致的停产时间,有效地利用机械切削时间比,达到提高生产效率的目的。其次,要提高切削的速度,加大进给量。数控机械加工中,切削速度和进给量的结合能实现切削效率,通过选择合理有效的切削工具,创新切削方式,有效地提升切削速度与效率。另外要加大对数控机械切削工具一体化的使用力度,加强数控机械切削工具的管制,通过高质量的切削刀具促进机械加工效率的提升。目前的切削运行中,数控机械达到上百转每秒,传统的钢质切削工具已经不能满足机械运行的要求,必须选择质地坚硬的合金切削工具进行作业。因此切削工具的选择非常重要,要结合实践,不断创新,保障切削工具的质量与效率,既能提高生产速度又能保障生产质量。

4.4 培养合格的技术人才

数控机械加工过程中,人才发挥着关键作用,加强操作人员专业技术水平以及规范化操作水平是数控机械加工的核心。人为因素导致生产中的安全责任事故、停工停产事故现象广泛存在,因此加大技术人员的专业技术培训是刚需。首先,进行人员培训前,要明确岗位责任制,明确人员负责的管理内容和质量控制范围,保证技术人员学以致用,在生产加工时有据可依。按照数控机械加工岗位职责实现自我提升和自我约束,降低了因操作失误出现的安全问题以及停工现象。其次,岗位培训要有针对性,针对一线生产工作人员展开培训,促使生产人员熟练掌握数控机械加工流程,提高生产人员操作的严谨性、规范性;
不断提高编程人员专业知识水平,增加程序检验与运作的方面的培训,保障编程人员能够准确判断生产过程中程序是否存在误差,出现问题能够及时制止;
提高维修人员的责任意识,巩固他们的维修技术和实践技术。另外,完善管理模式,构建绩效考核,建立激励措施,不断提高生产工作人员的积极性,增加数控机械加工效率。

4.5 不断加强生产管理

数控机械在运行的过程中,需要结合企业的生产实际把数控机械技术的功能完全发挥出来,这样才能提高企业的加工的效率与质量。现代数控技术和传统的手工机械操作比较,现代数控技术是通过与现代先进的信息技术的融合,可以生产出批量的、难度大的零件。企业的生产制造过程中,要加强普通零件和难度大的零件之间的加工时间管理,合理调控时间的间断,既要保证零件的质量,又要降低零件的生产成本,同时减少零件的加工时长。例如,加工缸体零部件时,是通过中心加工法进行加工的,中心加工法除了可以提高零件的精准度,还可以提高零件的加工效率与质量。如果在加工过程中没有有效地运用中心加工法,只是在零部件的中心位置进行穿孔操作或者标线作业,然后把零件转移到钻床上,通过电钻进行钻孔,这样会就会使零部件的加工效率大大降低。所以,使用数控机械加工时,相关技术人员需要不断地分析研究机械加工技术与工艺,强化生产加工的管理,及时发现加工过程中出现的问题,并采取积极的措施,利用先进的生产管理理念,创新生产管理模式,最终达到加工效率提高的目的。数控机械加工的效率和企业的经济效益是一体的,所以通过加强数控机械加工的生产管理,能实现企业经济效益提高[5]。

科学技术在不断发展,数字化技术不仅在人们生活中广泛应用,随着信息化的延伸,数字化开始应用于各个大型工业生产中。数控技术对于我国的机械制造业有着非常重要的影响,是我国机械制造业发展的动力。因此,我国要加大数控机械加工技术的优化步伐,实现整个机械制造行业的全面发展,进而促进我国经济的发展。

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