許小娟

（蘇州高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇蘇州　215000）

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提高機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)水平的有效策略

許小娟

（蘇州高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇蘇州215000）

摘要：我國(guó)在機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在不少差距，仍有許多問(wèn)題需要完善。我國(guó)應(yīng)該積極投入到時(shí)代發(fā)展的潮流之中，將計(jì)算機(jī)信息技術(shù)與機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行更深層次的融入，對(duì)當(dāng)下先進(jìn)技術(shù)和理論進(jìn)行完善和升級(jí)。還需要對(duì)數(shù)控人員的素質(zhì)和專業(yè)技能進(jìn)行一定的提升和強(qiáng)化，保障其可以跟上時(shí)代發(fā)展的腳步，對(duì)高新機(jī)械數(shù)控機(jī)床進(jìn)行良好而高效的控制。

關(guān)鍵字：機(jī)械；數(shù)控加工；效率；技術(shù)受限

目前機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)運(yùn)用廣泛，同時(shí)也在科技進(jìn)步和顧客高品質(zhì)需求中得到了進(jìn)一步的發(fā)展。就我國(guó)現(xiàn)階段的狀況而言，機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)瓶頸階段，無(wú)法適應(yīng)當(dāng)下時(shí)代發(fā)展的要求，需要機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)的研究者和應(yīng)用方積極推動(dòng)相關(guān)的技術(shù)研究，努力跨越當(dāng)下機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)中的困難，進(jìn)一步提高技術(shù)水平，為縮小我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家的制造業(yè)水平而努力。

1　機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)的概述

機(jī)械數(shù)控加工設(shè)備是一項(xiàng)先進(jìn)的機(jī)械，可以對(duì)目前普通機(jī)床所無(wú)法進(jìn)行的復(fù)雜型面進(jìn)行加工，而作業(yè)的效果和質(zhì)量都十分令人滿意。相對(duì)于傳統(tǒng)的普通機(jī)床而言，機(jī)械數(shù)控加工設(shè)備具有相當(dāng)多的優(yōu)勢(shì)，不僅僅是實(shí)用性和工作效率得到了加強(qiáng)，更使得工作中的自動(dòng)化程度、加工精密度、產(chǎn)品性能和質(zhì)量等諸多方面得到了優(yōu)化，使得工人的勞動(dòng)量被大大降低，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益被大幅度提升，對(duì)整個(gè)機(jī)械制造行業(yè)形成了巨大的推動(dòng)作用。然而就該項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展而言，和發(fā)達(dá)國(guó)家的差距很大，這也是我國(guó)制造業(yè)長(zhǎng)期落后于歐美國(guó)家的主要原因，究其實(shí)質(zhì)，技術(shù)的差距根源主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

（1）人為因素。機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)是當(dāng)下世界制造業(yè)中非常炙手可熱的一項(xiàng)技術(shù)，也因此得到了十分廣泛的應(yīng)用。對(duì)于我國(guó)大多數(shù)制造產(chǎn)業(yè)的工廠而言，成本和效率才是其一直所考慮的問(wèn)題。因此，其在招聘人才的時(shí)候往往忽略了所招聘人才的能力，而偏向于對(duì)成本的控制，進(jìn)而導(dǎo)致我國(guó)企業(yè)機(jī)械數(shù)控加工設(shè)備出現(xiàn)陳舊的情況，反而進(jìn)一步加大了生產(chǎn)的成本投入。對(duì)于機(jī)械數(shù)控加工設(shè)備來(lái)說(shuō)，一旦發(fā)生陳舊化就無(wú)法繼續(xù)對(duì)加工的產(chǎn)品精度進(jìn)行保障了，無(wú)法投入繼續(xù)使用也是情理之中的。除此之外，還有一部分原因是由于當(dāng)下企業(yè)中的技術(shù)研發(fā)人員沒(méi)有進(jìn)行良好的創(chuàng)新，導(dǎo)致企業(yè)的技術(shù)水平長(zhǎng)期處于落后的狀態(tài)之中，最終被時(shí)代和行業(yè)所淘汰。

（2）換刀問(wèn)題。在對(duì)大批量的零部件實(shí)施加工和處理時(shí)，尤其需要保障工作的效率和質(zhì)量，盡量減少次品的出現(xiàn)，這就需要對(duì)換刀的問(wèn)題進(jìn)行細(xì)致處理。因?yàn)榈毒叩倪x擇具有非常強(qiáng)的實(shí)踐性，需要根據(jù)具體的情況進(jìn)行分析和選擇，還需要對(duì)用刀的線路和順序進(jìn)行細(xì)致調(diào)控。然而，實(shí)際生產(chǎn)中，這個(gè)問(wèn)題卻一直困擾著操作人員，往往會(huì)因?yàn)閾Q刀問(wèn)題而影響到實(shí)際的生產(chǎn)效率或者產(chǎn)品質(zhì)量。

（3）機(jī)械程序編寫(xiě)問(wèn)題。機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)作為信息技術(shù)融入制造業(yè)之后的一個(gè)產(chǎn)物，其效益實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)系統(tǒng)程序的支撐。因此，程序編寫(xiě)質(zhì)量的高低也就直接關(guān)乎到整個(gè)數(shù)控機(jī)床的工作效率。這其中也有不少的原因，主要是以下三個(gè)方面需要改進(jìn)：首先，編程人員對(duì)于數(shù)控機(jī)床的使用指令和操作細(xì)則還不夠了解和熟悉，尤其是部分隱藏性的指令。然后，編程人員自身的專業(yè)技能還不夠高，或是落后于該程序編寫(xiě)所需要的水準(zhǔn)。最后是因?yàn)槌绦虻木帉?xiě)脫離實(shí)際，作為應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中的程序，其保證可以應(yīng)對(duì)實(shí)踐過(guò)程中發(fā)生的各類問(wèn)題，尤其是需要防止走空刀情況的出現(xiàn)。

2　提高機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)水平的策略

隨著數(shù)字信息技術(shù)的深入發(fā)展，數(shù)控技術(shù)得到更加深入和廣泛的應(yīng)用，各種機(jī)械的制造企業(yè)也開(kāi)始發(fā)現(xiàn)了數(shù)控技術(shù)對(duì)于自身發(fā)展和經(jīng)濟(jì)效益的重要作用，因此，對(duì)其的重視程度和研發(fā)投入都有所增加。

（1）采用集中式現(xiàn)代化的機(jī)床設(shè)備。作為現(xiàn)代工業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)，機(jī)械類的數(shù)控設(shè)備在其管理、檢修和維護(hù)與一般設(shè)備具有較大的不同，這是電子信息技術(shù)不斷融入機(jī)械數(shù)控設(shè)備的緣故。數(shù)控設(shè)備在信息的收集、分析和歸納總結(jié)需要借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)完成，這使得原本的人工信息采集模式被替代，并借此大大提升了管理和維護(hù)的工作效率和質(zhì)量，有效控制了數(shù)控設(shè)備的各項(xiàng)運(yùn)營(yíng)成本。以數(shù)控設(shè)備為基礎(chǔ)構(gòu)建信息化的管理體系是當(dāng)下機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)升級(jí)的重要方向。為此，傳統(tǒng)的數(shù)控設(shè)備維護(hù)和管理的模式是必須進(jìn)行革新的，并以此順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展潮流，促進(jìn)我國(guó)數(shù)控加工技術(shù)水平以及制造業(yè)水平的提高。

（2）優(yōu)化企業(yè)人力資源結(jié)構(gòu)。大到國(guó)家和世界，小到企業(yè)和技術(shù)，其進(jìn)步發(fā)展的根源是人才，只有取得了人才上的優(yōu)勢(shì)才能實(shí)現(xiàn)企業(yè)在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。因此，企業(yè)需要對(duì)自身的人才梯隊(duì)進(jìn)行嚴(yán)格地組建，不僅需要保障高素質(zhì)和專業(yè)化人才被適時(shí)地引入，同時(shí)還需要對(duì)人才的培養(yǎng)引起重視，努力提高本企業(yè)所屬員工的整體素質(zhì)和技能水平，為企業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步儲(chǔ)備足夠的人力資源，提高企業(yè)在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)水平。目前，機(jī)械數(shù)控加工的技術(shù)水平對(duì)編程團(tuán)隊(duì)的依賴程度較高，因此，企業(yè)也需要對(duì)此進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，保障在該項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新中擁有足夠人員數(shù)量和質(zhì)量，配置合適的人員，完善團(tuán)隊(duì)的專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)和專業(yè)素養(yǎng)，促使機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)水平得到提升，并進(jìn)一步提高企業(yè)的數(shù)控機(jī)床加工的工作質(zhì)量和工作效率。

（3）選用恰當(dāng)合適的刀具。就我國(guó)大多數(shù)的企業(yè)機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)而言，其技術(shù)水平受限的主要原因便是因?yàn)闄C(jī)床刀具的選擇存在一定的問(wèn)題。因?yàn)椋瑪?shù)控加工在不同的施工條件、施工目標(biāo)以及施工階段等狀況下，所需要的切削刀具也是不同的，選擇科學(xué)合理的機(jī)床刀具是保障數(shù)控設(shè)備工作效率和加工質(zhì)量的重要條件，一旦所選的刀具不符合相應(yīng)的條件就會(huì)造成技術(shù)水平降低、次品率增加以及工作效率下降等問(wèn)題。例如：球頭型機(jī)床加工刀具可以防止“過(guò)切”現(xiàn)象的出現(xiàn)；平頭型機(jī)床加工刀具，既可以保證加工的質(zhì)量也可以保證切削的效率；陶瓷機(jī)床加工刀具耐磨性強(qiáng)，生產(chǎn)的產(chǎn)品穩(wěn)定性高。加工刀具的性能、材質(zhì)以及規(guī)格都是需要根據(jù)施工條件、施工目標(biāo)以及施工階段等要素進(jìn)行充分考慮之后才決定的，只有契合現(xiàn)實(shí)情況和實(shí)際需要的選擇才能最大限度地提高機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)的水平。

除此之外，還可以通過(guò)自動(dòng)化換刀技術(shù)的應(yīng)用來(lái)提高換刀的效率和基準(zhǔn)度，然而在具備自動(dòng)化換刀技術(shù)的數(shù)控機(jī)床中所應(yīng)用的機(jī)械手結(jié)構(gòu)卻比較多，大致上分為六大類，如圖1所示。

圖1　機(jī)械手結(jié)構(gòu)

其中，A為單臂單爪回轉(zhuǎn)式；B為雙機(jī)械手；C為單臂雙爪回轉(zhuǎn)式；D為雙臂往復(fù)交叉式；E為雙臂回轉(zhuǎn)式；F為雙臂端面夾緊式。

A的特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)不同回轉(zhuǎn)角度的自動(dòng)換刀，但是有只有一個(gè)抓卡，自動(dòng)換刀的時(shí)間比較長(zhǎng)；B則如圖所示，等于兩個(gè)單臂單爪的機(jī)械手在運(yùn)行，可以進(jìn)行互相配合的自動(dòng)換刀，效率相對(duì)有所增長(zhǎng)。C則相對(duì)于A多出了一個(gè)抓卡，在一個(gè)卡爪進(jìn)行舊刀回送任務(wù)時(shí)，另一個(gè)卡爪則可以進(jìn)行刀庫(kù)新刀送回主軸的任務(wù)，其換刀時(shí)間相對(duì)于A要有所較少。E則通過(guò)雙臂來(lái)讓兩個(gè)卡爪分別運(yùn)行，互不干擾，極大的提升了效率。D相對(duì)于E而言，這種機(jī)械手的兩手臂可以往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并交叉成一定角度。F則是其中比較特殊的一類，其通過(guò)夾緊刀柄的兩個(gè)端面來(lái)執(zhí)刀。

3　結(jié)語(yǔ)

數(shù)控加工技術(shù)對(duì)于機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，是我國(guó)在推進(jìn)工業(yè)3.0時(shí)代的重要助力。但是，目前的數(shù)控加工技術(shù)仍舊受到來(lái)自于編程的技巧、操刀位置以及人工問(wèn)題等現(xiàn)實(shí)因素的制約，使得我國(guó)機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展緩慢。在工業(yè)3.0的時(shí)代，也就是電子信息化時(shí)代，我國(guó)應(yīng)該積極投入到時(shí)代發(fā)展的潮流之中，將計(jì)算機(jī)信息技術(shù)與機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行更深層次的融入，對(duì)當(dāng)下先進(jìn)技術(shù)和理論進(jìn)行完善和升級(jí)。除此之外，還需要對(duì)數(shù)控人員的素質(zhì)和專業(yè)技能進(jìn)行一定的提升和強(qiáng)化，保障其可以跟上時(shí)代發(fā)展的腳步，對(duì)高新機(jī)械數(shù)控機(jī)床進(jìn)行良好而高效的控制。同時(shí)這類人才還需要對(duì)當(dāng)下的數(shù)控機(jī)床的創(chuàng)新進(jìn)行不懈的努力，縮小我國(guó)在制造業(yè)上與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，促進(jìn)我國(guó)數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

［1］蔡志蘭.提高機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)水平的有效策略［J］.科技風(fēng)，2014，（9）：244.

［2］李剛.論提高機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)水平的有效策略［J］.黑龍江科技信息，2014，（29）：46.

Effective Strategy to Improve the Level of Mechanical NC Machining Technology

XU Xiao-juan
（Suzhou Higher Vocational School，Suzhou，Jiangsu 215000，China）

Abstract:Compared with advanced countries in Europe and the United States，numerical control processing machinery technology in our country still needs to be improved.Computer scientific technology should be integrated with numerical control processing machinery technology and current technology and theories should be upgraded.Staffs should also be trained to better operate numerical control machines.

Key words:machinery；NC machining；efficiency；technology limitation

作者簡(jiǎn)介：許小娟（1982-），女，江蘇蘇州人，大學(xué)本科，講師，主要研究方向：數(shù)控技術(shù)。

收稿日期：2016-01-17

中圖分類號(hào)：TG659

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-980X（2016）02-0017-02