數(shù)控機(jī)床應(yīng)用現(xiàn)狀分析

1、題目; 數(shù)控機(jī)床應(yīng)用現(xiàn)狀分析目 錄摘要 .2前 言 .3第一章、數(shù)控機(jī)床的簡(jiǎn)介.41.1 數(shù)控機(jī)床的概念 .41.2 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)和組成.51.3 數(shù)控機(jī)床的效率概述6第二章數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀分析.72.1 數(shù)控機(jī)床本身的局限性72.2在使用數(shù)控機(jī)床過程中的問題以及影響因素.82.3 數(shù)控加工集成應(yīng)用處于起步階段102.4.數(shù)控刀具系列化應(yīng)用層次相對(duì)較低.102.5 數(shù)控工藝技術(shù)和產(chǎn)品檢驗(yàn)技術(shù)積累有限.112.6操作工技術(shù)水平和素質(zhì)參差不齊.112.7 數(shù)控設(shè)備的維護(hù)和維修水平有待進(jìn)一步提高.122.8 數(shù)控機(jī)床的工作環(huán)境差.132.9 數(shù)控機(jī)床管理水平低.13第三章改善措施 .143.1 管理

2、途徑143.2 技術(shù)途徑163.3 提高數(shù)控從業(yè)人員綜合素質(zhì)173.4做好刀具選型與管理工作 .183.5做好傳統(tǒng)加工與數(shù)控加工合理銜接工藝工作.19結(jié)論 . .21致 . .23參考文獻(xiàn). .24摘要從數(shù)控機(jī)床的性能特性出發(fā),講述了數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)組成及效率，并對(duì)其進(jìn)行看現(xiàn)狀分析，從機(jī)床本身的局限性，技術(shù)和產(chǎn)品檢驗(yàn)技術(shù)的有限性數(shù)控設(shè)備的維護(hù)和維修水平的有限及工作環(huán)境的差異進(jìn)行探討，并對(duì)其提出改善措施，詳細(xì)討論了數(shù)控加工工藝與傳統(tǒng)加工工藝之間的關(guān)系,研究了提高數(shù)控機(jī)床應(yīng)用效益的技術(shù)途徑及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在數(shù)控機(jī)床應(yīng)用中的重要作用。關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床，效率 ，局限性改善措施前 言在汽車等大批量生產(chǎn)行業(yè)

3、，生產(chǎn)準(zhǔn)備和生產(chǎn)組織管理等工作的效率相對(duì)較高，其數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用效率也相對(duì)比較高。但是由于汽車工業(yè)本身多產(chǎn)的特征，必然導(dǎo)致機(jī)床應(yīng)用的資源浪費(fèi)，因?yàn)槠湫室矔?huì)大打折扣。飛機(jī)制造業(yè)，因其產(chǎn)品的批量遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到大批量生產(chǎn)的規(guī)模，頻繁的技術(shù)和生產(chǎn)準(zhǔn)備等因素造成數(shù)控設(shè)備的停機(jī)和輔助時(shí)間延長(zhǎng)，在一定程度上導(dǎo)致了設(shè)備利用率相對(duì)較低，同時(shí)，對(duì)于國(guó)的飛機(jī)制造企業(yè)，還存在著多品種、小批量和離散程度高等問題，數(shù)控設(shè)備維護(hù)、數(shù)控工藝技術(shù)、數(shù)控程編技術(shù)和刀具技術(shù)等方面與國(guó)外存在著較大的差距，數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用效率明顯低于世界先進(jìn)的飛機(jī)零部件制造企業(yè)。同樣，其他制造業(yè)中由于本身投入的便不如汽車和飛機(jī)制造業(yè)的資金充裕，高素質(zhì)的人才

4、不能與之配套，機(jī)床的養(yǎng)護(hù)以及使用不夠規(guī)，使其效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能發(fā)揮。據(jù)有關(guān)方面統(tǒng)計(jì)，目前，國(guó)外數(shù)控機(jī)床在使用兩班制工作情況下開機(jī)率達(dá)60 70，而國(guó)用戶的開機(jī)率僅有20 30，數(shù)控機(jī)床的開機(jī)率在很大程度上代表了數(shù)控機(jī)床的加工效率，出現(xiàn)過把德國(guó)生產(chǎn)的DMU125P型（馬豪，五軸四聯(lián)動(dòng)）機(jī)床當(dāng)普通鏜床使用的情況，另外，也出現(xiàn)了許多企業(yè)十分嚴(yán)重的數(shù)控機(jī)床常年閑置不用的現(xiàn)象。一句話，國(guó)數(shù)控機(jī)床普遍存在加工效率不高的現(xiàn)狀。第一章、數(shù)控機(jī)床的簡(jiǎn)介1.1 數(shù)控機(jī)床的概念數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床（Computer numerical control）的簡(jiǎn)稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理

5、具有控制編碼或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，從而使機(jī)床動(dòng)作并加工零件。1.2 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)和組成數(shù)控機(jī)床的操作和監(jiān)控全部在這個(gè)數(shù)控單元中完成，它是數(shù)控機(jī)床的大腦。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床有如下特點(diǎn)：加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量；可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)，能加工形狀復(fù)雜的零件；加工零件改變時(shí)，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間；機(jī)床本身的精度高、 剛性大 , 可選擇有利的加工用量， 生產(chǎn)率高（一般為普通機(jī)床的35 倍）；機(jī)床自動(dòng)化程度高， 可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；對(duì)操作人員的素質(zhì)要求較高，對(duì)維修人員的技術(shù)要求更高。它由以下幾個(gè)部分組成：1) 主機(jī)：他是數(shù)控機(jī)床的主題，包括機(jī)床身、立柱、主軸

6、、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。他是用于完成各種切削加工的機(jī)械部件。2) 數(shù)控裝置：是數(shù)控機(jī)床的核心，包括硬件（印刷電路板、 CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機(jī)等）以及相應(yīng)的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。3) 驅(qū)動(dòng)裝置：他是數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件，包括主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給單元、主軸電機(jī)及進(jìn)給電機(jī)等。他在數(shù)控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主軸和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。當(dāng)幾個(gè)進(jìn)給聯(lián)動(dòng)時(shí)，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。4) 輔助裝置：指數(shù)控機(jī)床的一些必要的配套部件，用以保證數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行，如冷卻、排屑、潤(rùn)滑、照明、監(jiān)測(cè)等。它包括液壓和氣

7、動(dòng)裝置、排屑裝置、交換工作臺(tái)、數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān)控檢測(cè)裝置等。5) 編程及其他附屬設(shè)備：可用來在機(jī)外進(jìn)行零件的程序編制、存儲(chǔ)等。6）自從 1952 年美國(guó)麻省理工學(xué)院研制出世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床以來，數(shù)控機(jī)床在制造工業(yè)，特別是在汽車、 航空航天、以及軍事工業(yè)中被廣泛地應(yīng)用，數(shù)控技術(shù)無論在硬件和軟件方面，都有飛速發(fā)展。1.3 數(shù)控機(jī)床的效率概述車、銑、刨、磨、鏜、鉆、電火花、剪板、折彎、激光切割等等都是機(jī)械加工方法，所謂機(jī)械加工，就是把金屬毛坯零件加工成所需要的形狀，包含尺寸精度和幾何精度兩個(gè)方面。能完成以上功能的設(shè)備都稱為機(jī)床，數(shù)控機(jī)床就是在普通機(jī)床上發(fā)展過來的，給機(jī)床裝上數(shù)控

8、系統(tǒng)后，機(jī)床就成了數(shù)控機(jī)床。 當(dāng)然，普通機(jī)床發(fā)展到數(shù)控機(jī)床不只是加裝系統(tǒng)這么簡(jiǎn)單，例如：從銑床發(fā)展到加工中心，機(jī)床結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，最主要的是加了刀庫，大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是銑、鏜、鉆的功能 . 我們一般所說的數(shù)控設(shè)備， 主要是指數(shù)控車床和加工中心。數(shù)控加工作為機(jī)械加工的先進(jìn)形式，在很多行業(yè)得到了推廣和應(yīng)用，但數(shù)控加工本身也面臨一個(gè)很大的問題，即數(shù)控設(shè)備的資產(chǎn)原值較大，一臺(tái)未能充分發(fā)揮其性能的數(shù)控設(shè)備不僅會(huì)成為制約產(chǎn)品加工的瓶頸，也會(huì)成為企業(yè)經(jīng)營(yíng)的負(fù)擔(dān)，因此，無論從技術(shù)進(jìn)步的角度還是從企業(yè)經(jīng)營(yíng)的角度，提高數(shù)控效率都是一個(gè)永恒的話題。第二章數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀分析2.1 數(shù)控機(jī)床本身的局

9、限性計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng) (CNC)賦于現(xiàn)代加工設(shè)備智能化， 能加工出許多以前傳統(tǒng)加工手段無法精確加工的零件，如曲面、曲線等，又大提高了整個(gè)加工過程的生產(chǎn)效率，其優(yōu)越性十分明顯。但數(shù)控機(jī)床也不是萬能的，有應(yīng)用方面的原因，但更主要是由其本身固有的特性所決定的。1. 數(shù)控機(jī)床本身精度的限制數(shù)控機(jī)床單軸定位精度一般在± 0.01mm左右，重復(fù)定位精度在±0.03mm左右，聯(lián)動(dòng)回轉(zhuǎn)軸的定位精度與重復(fù)定位精度在± 5左右。由此可見，數(shù)控機(jī)床的單軸定位精度并不比一些高精度的常規(guī)加工機(jī)床高，特別是在加工某些單件高精度零件時(shí)并無優(yōu)勢(shì)可言。2. 數(shù)控機(jī)床控制方式的限制數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系

10、統(tǒng)是用直線插補(bǔ)與圓弧插補(bǔ)的控制方式實(shí)現(xiàn)的，因此在曲線加工中就會(huì)出現(xiàn)曲線加工的逼近誤差，在曲面加工中還會(huì)出現(xiàn)加工的殘留面積，將直接影響到零件加工的精度。3. 數(shù)控機(jī)床應(yīng)用特點(diǎn)的限制由應(yīng)用情況表明，數(shù)控機(jī)床最適用于小批量、多品種、高精度的零件加工。這一點(diǎn)在實(shí)際應(yīng)用中最易被忽視，而這恰恰是有效地提高數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用效率的關(guān)鍵所在。4. 數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的局限性由于數(shù)控機(jī)床的工作圍和所加工零件本身的限制，在加工某些零件時(shí)會(huì)出現(xiàn)不夠完善的地方，這些地方就必須用傳統(tǒng)的加工方法予以彌補(bǔ)。例如，在某些空間曲面的加工中，由于采用點(diǎn)切削方式加工的零件， 表面必然會(huì)留有殘留面積， 則需由一些傳統(tǒng)的加工手段來完成。2.2在

11、使用數(shù)控機(jī)床過程中的問題以及影響因素在對(duì)數(shù)控設(shè)備的使用過程中，對(duì)數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用應(yīng)該有一定的認(rèn)識(shí)，如何能最大限度地發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的加工效率，有一些問題必須要解決。目前企業(yè)中，基層技術(shù)干部、管理干部對(duì)數(shù)控機(jī)床加工的原理、數(shù)控系統(tǒng)的特性不了解，對(duì)零件加工工藝和程序的編制生疏，無法對(duì)數(shù)控設(shè)備進(jìn)行科學(xué)的管理。因此即使有先進(jìn)的加工方法但沒有相應(yīng)的管理手段仍然無法使數(shù)控機(jī)床的效率得到更大的發(fā)揮。另外由于數(shù)控加工操作人員大部分來自普通機(jī)加工工人，文化素質(zhì)參差不齊，在對(duì)數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用中套用普通設(shè)備加工的思路，對(duì)數(shù)控機(jī)床高速切削的特性、數(shù)控刀具的選擇、切削參數(shù)的選擇缺乏科學(xué)性，也無法最大限度地發(fā)揮數(shù)控設(shè)備的加工效率

12、。由于特定的原因，數(shù)控設(shè)備的系統(tǒng)繁雜，設(shè)備檔次不齊，給技術(shù)人員、操作人員的應(yīng)用和編程帶來很大困難，大大限制了零件的轉(zhuǎn)移加工。一般的系統(tǒng)存容量都不是很大，在加工零件種類繁多時(shí)， 大量的加工程序因?yàn)闊o法存儲(chǔ)而不得不進(jìn)行反復(fù)的刪除和鍵入，有限的系統(tǒng)資源有時(shí)甚至無法存儲(chǔ)一個(gè)完整復(fù)雜零件的加工程序。頻繁重復(fù)的零件準(zhǔn)備工作浪費(fèi)了大量的工作時(shí)間，直接影響了數(shù)控機(jī)床的效率。 由于大量的加工程序是使用手工編制的， 對(duì)復(fù)雜面的計(jì)算難于保證它的準(zhǔn)確性，也難于保證零件的加工要求，甚至出現(xiàn)廢品?，F(xiàn)在雖然企業(yè)大部分建立了自己的局域網(wǎng)，在計(jì)算機(jī)量使用了CAD/CAM軟件，但基層缺乏與上層技術(shù)部門銜接的環(huán)節(jié)，因而無法獲得技術(shù)

13、部門的有力支持。對(duì)數(shù)控設(shè)備應(yīng)用效率的評(píng)價(jià)可以分解為評(píng)價(jià)其在制度工時(shí)設(shè)備主軸有多少時(shí)間被用于切削加工，在主軸加工的時(shí)間段有多少材料被去除，在度量時(shí)間段加工的產(chǎn)品中合格品的數(shù)量是多少。主軸用于切削的時(shí)間越長(zhǎng)、材料的去除率和產(chǎn)品的合格率越高，則設(shè)備的應(yīng)用效率越高。由此分析，影響數(shù)控設(shè)備應(yīng)用效率提高的因素可歸結(jié)為設(shè)備故障因素、生產(chǎn)管理因素、工藝技術(shù)因素、數(shù)控刀具因素和人員技能因素等5 個(gè)方面。對(duì)于國(guó)，雖然近年來數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用水平得到了快速的發(fā)展，尤其在數(shù)控工藝技術(shù)研究應(yīng)用方面取得了較大的進(jìn)步，國(guó)產(chǎn)數(shù)控刀具的品質(zhì)也有了大幅度提高，但從整體來說，仍與世界先進(jìn)企業(yè)存在較大差距，具體表現(xiàn)如下：1）.用戶盲目選

14、型，致使貨不對(duì)路選型存在盲目性， 不考慮投資效益和經(jīng)濟(jì)性，不考慮性價(jià)比，盲目追求先進(jìn)； 選型存在片面性，片面講究功能齊全；數(shù)控機(jī)床選型混亂，數(shù)控機(jī)床類型、規(guī)格不配套，致使技術(shù)后援難度增大；購置后發(fā)現(xiàn)貨不對(duì)路，數(shù)控機(jī)床類型、規(guī)格、精度與企業(yè)產(chǎn)品不適應(yīng)，購買后使用成本太高或加工圍??；購置數(shù)控機(jī)床只重視主機(jī)性能，而忽略附件和刀具配套。盲目購置的數(shù)控機(jī)床，往往無加工對(duì)象，致使設(shè)備常年閑置，或用來加工一些得不償失的零件，根本談不上有什么加工效率與效益。2）. 零件生產(chǎn)高度離散國(guó)各廠的生產(chǎn)線建設(shè)水平參差不齊，投入資金也各不相同， 數(shù)控車間承擔(dān)的產(chǎn)品幾乎涵蓋了所有制件，基本不存在結(jié)構(gòu)件數(shù)控加工單元，結(jié)果造成

15、了廠際甚至廠能力的重復(fù)投資，更嚴(yán)重的是，受到各型號(hào)制件批量的限制，同一臺(tái)數(shù)控設(shè)備承擔(dān)了大量結(jié)構(gòu)類型存在較大差異的零件，生產(chǎn)組織過程量的時(shí)間浪費(fèi)在了零件和夾具的換裝等重復(fù)性工作中，所以并未從根本上解決離散的生產(chǎn)模式問題。2.3 數(shù)控加工集成應(yīng)用處于起步階段國(guó)目前在 CAD、CAM、DNC、MES等數(shù)字化工具和平臺(tái)的應(yīng)用和建設(shè)方面投入較大，也取得了初步的成效，但在應(yīng)用過程中仍然不同程度上存在著信息孤島現(xiàn)象，并未實(shí)現(xiàn)真正意義上的數(shù)字化工廠，在生產(chǎn)計(jì)劃安排、生產(chǎn)組織和過程監(jiān)控等各個(gè)環(huán)節(jié)仍然以現(xiàn)場(chǎng)式的調(diào)度管理為主，不可避免地存在著計(jì)劃脫節(jié)、生產(chǎn)準(zhǔn)備滯后等問題， 增加了數(shù)控設(shè)備的停機(jī)等待時(shí)間。2.4.數(shù)控

16、刀具系列化應(yīng)用層次相對(duì)較低數(shù)控設(shè)備屬于制造企業(yè)的優(yōu)質(zhì)資源，為了充分發(fā)揮其資源優(yōu)勢(shì)，配套使用的刀具等工具的品質(zhì)應(yīng)得到嚴(yán)格保證，國(guó)外企業(yè)普遍使用了專業(yè)刀具制造商的系列化高品質(zhì)刀具，而目前國(guó)各廠均有著一定規(guī)模的專用刀具設(shè)計(jì)制造能力，為了“有效”發(fā)揮自有刀具的設(shè)計(jì)制造能力，使得理應(yīng)實(shí)現(xiàn)通用化的數(shù)控刀具一直在專用化的道路上徘徊，部分?jǐn)?shù)控車間僅能在一些關(guān)鍵產(chǎn)品上采用通用刀具，造成企業(yè)的數(shù)控切削參數(shù)庫建設(shè)難以實(shí)際開展，僅有的數(shù)據(jù)也難以推廣，材料切除率長(zhǎng)期維持在較低的水平，同時(shí)，低品質(zhì)刀具的長(zhǎng)期使用也會(huì)在一定程度上影響設(shè)備主軸的壽命，對(duì)設(shè)備的完好率造成負(fù)面影響。2.5 數(shù)控工藝技術(shù)和產(chǎn)品檢驗(yàn)技術(shù)積累有限改革開

17、放以來，國(guó)制造企業(yè)普遍對(duì)發(fā)展先進(jìn)的加工技西飛公司零件數(shù)控加工技術(shù)不遺余力，在數(shù)控加工技術(shù)方面有了相當(dāng)?shù)墓に嚰夹g(shù)積累，但在加工變形預(yù)測(cè)和控制等方面仍以經(jīng)驗(yàn)為主，在數(shù)控產(chǎn)品的過程控制和檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)的發(fā)展上也滯后于工藝技術(shù)的進(jìn)步，目前，在部分機(jī)械廠仍然存在著數(shù)字化加工的產(chǎn)品以模擬量進(jìn)行檢測(cè)的現(xiàn)象，也存在著對(duì)數(shù)控產(chǎn)品不加區(qū)分地完全使用三坐標(biāo)數(shù)控測(cè)量機(jī)進(jìn)行檢測(cè)的現(xiàn)象，工藝技術(shù)的有限積累和落后的檢驗(yàn)技術(shù)直接造成了加工流程的復(fù)雜化，既增加了零件裝卸等的輔助時(shí)間，也增加了停機(jī)測(cè)量等的輔助時(shí)間，降低了設(shè)備的利用率。國(guó)外統(tǒng)計(jì)，手工編制程序，一個(gè)零件的編制時(shí)間與機(jī)床實(shí)際加工時(shí)間之比約30： 1，數(shù)控機(jī)床不能開機(jī)的原因

18、20 30是由于加工程序一時(shí)編制不出而耽擱的。目前，絕大多數(shù)企業(yè)雖然采用了CAD/CAM軟件編制程序，使得編制程序的加工效率有了很大的提高， 但由于企業(yè)編程人員少， 或編程人員對(duì)軟件掌握的熟練程度差，加工程序不能及時(shí)編制出來的現(xiàn)象，仍然十分普遍。此外，編程人員機(jī)械加工經(jīng)驗(yàn)欠缺，編制程序不合理，返工重復(fù)編程的現(xiàn)象十分突出，也在一定程度上造成了編程效率的低下。2.6操作工技術(shù)水平和素質(zhì)參差不齊數(shù)控操作工的職責(zé)是換裝夾具、裝卸零件、準(zhǔn)備刀具和操作機(jī)床調(diào)用數(shù)控程序并監(jiān)控加工過程等，由于在生產(chǎn)過程中存在著誤操作引起的零件超差等事故，或使用同樣的設(shè)備加工同樣的產(chǎn)品時(shí)不同的操作工加工的產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)進(jìn)度存在

19、較大差異等現(xiàn)象，管理層對(duì)數(shù)控操作工的機(jī)床操作資格、操作技能等已給以予了越來越多的重視，操作工的資格培訓(xùn)、技能培訓(xùn)等工作得到了關(guān)注。機(jī)床維護(hù)人員要么只能排除機(jī)械部分的故障、要么只能排除電器部分的故障、要么只能排除數(shù)控系統(tǒng)方面的故障，對(duì)數(shù)控系統(tǒng)了解僅局限在一種或兩種；數(shù)控機(jī)床操作人員綜合素質(zhì)低，現(xiàn)在很多的操作人員根本不懂得數(shù)控加工的原理，不會(huì)編制數(shù)控加工程序，操作者不會(huì)磨刀，就像當(dāng)代很多理發(fā)師不會(huì)刮胡子一樣普遍；企業(yè)工藝人員綜合素質(zhì)低，致使傳統(tǒng)加工與數(shù)控加工銜接不合理，使得數(shù)控機(jī)床的加工效率降低。從數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用特點(diǎn)可以看出 , 數(shù)控機(jī)床使用人員應(yīng)該具備以下知識(shí):21. 良好的機(jī)械加工與工藝知識(shí)數(shù)

20、控機(jī)床盡管有許多自身的應(yīng)用特點(diǎn)，但其應(yīng)用仍必須遵循機(jī)械加工的一般規(guī)律。因此使用人員必須具有相當(dāng)?shù)臋C(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械加工及工藝知識(shí)。2. 良好的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力無論是數(shù)控機(jī)床的加工程序的編制，數(shù)控機(jī)床的操作，還是數(shù)控加工零件的檢測(cè)，加工誤差的分析與補(bǔ)償，都離不開計(jì)算機(jī)，特別是一些復(fù)雜的數(shù)控加工程序的編制，離開了計(jì)算機(jī)更是寸步難行。3. 良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)在數(shù)控加工程序編制過程中要大量地用到數(shù)學(xué)知識(shí)，特別是在曲線、空間自由曲面加工程序的編制中，從空間曲面的定義方式到曲面加工數(shù)據(jù)的處理都要用到數(shù)學(xué)的容。4. 其他相關(guān)的知識(shí)如前所述 , 數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)， 計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì) (CAPP

21、)，計(jì)算機(jī)輔助測(cè)量 (CAT)等相關(guān)技術(shù)有直接的聯(lián)系， 而且隨著計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的發(fā)展，這種聯(lián)系正變得越來越密切。2.7 數(shù)控設(shè)備的維護(hù)和維修水平有待進(jìn)一步提高國(guó)在數(shù)控設(shè)備的維護(hù)管理上基本沿用了普通設(shè)備的管理模式，但因存在著在高檔數(shù)控設(shè)備領(lǐng)域自主研發(fā)能力上的瓶頸，設(shè)備使用單位更是缺乏高水平的維護(hù)、維修專業(yè)人才，長(zhǎng)期對(duì)數(shù)控設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和故障的簡(jiǎn)單化處理，使得整體設(shè)備完好狀況每況愈下。數(shù)控機(jī)床維護(hù)人員排除機(jī)床故障的能力差；涉及到系統(tǒng)硬件更換的故障排除，采購硬件的時(shí)間長(zhǎng)，尤其從日本、德國(guó)等公司進(jìn)口的多軸高檔設(shè)備，對(duì)國(guó)企業(yè)搞技術(shù)封鎖（對(duì)軍工企業(yè)更甚），一旦出現(xiàn)更換設(shè)備系統(tǒng)硬件的故障，往往需要幾個(gè)月甚

22、至更長(zhǎng)的時(shí)間才能排除。2.8 數(shù)控機(jī)床的工作環(huán)境差電壓波動(dòng)大、供電質(zhì)量差，影響機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)；環(huán)境溫度變化大，濕度大，使得工作不穩(wěn)定或不可靠；強(qiáng)電磁干撓；機(jī)床的平面布局不合理，致使物流不暢。2.9 數(shù)控機(jī)床管理水平低管理者對(duì)數(shù)控機(jī)床認(rèn)識(shí)存在誤區(qū)，把加工對(duì)象擴(kuò)大到很大的圍；技術(shù)準(zhǔn)備工作滯后。第三章改善措施如果想真正發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的高效率就必須從加強(qiáng)對(duì)數(shù)控機(jī)床的管理及普及對(duì)數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用技術(shù)著手。有必要對(duì)基層技術(shù)管理干部進(jìn)行高質(zhì)量的培訓(xùn)和考試，讓基層技術(shù)管理干部真正了解數(shù)控系統(tǒng)的加工原理、數(shù)控工藝及數(shù)控程序的編制。提高數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用效率，必須同時(shí)提高設(shè)備的利用率、材料去除率和零件的合格率，基于目前國(guó)航

23、空企業(yè)在數(shù)控設(shè)備使用方面存在的差距，其根本的解決方法是同時(shí)提高管理水平和技術(shù)水平。具體途徑分析如下：3.1 管理途徑建立結(jié)構(gòu)件數(shù)控加工單元，實(shí)現(xiàn)“規(guī)?！鄙a(chǎn)。一方面，基于現(xiàn)有的工藝布局，各企業(yè)部的零件加工路線分工和數(shù)控車間部的機(jī)床任務(wù)安排應(yīng)盡量按照零件的結(jié)構(gòu)特性分類來布置，建立成組生產(chǎn)單元，以提高生產(chǎn)準(zhǔn)備效率和操作工的熟練度；另一方面，在制造工業(yè)部進(jìn)行能力規(guī)劃，逐步在各廠建立工作包或部件加工單元，形成類似于空客公司的協(xié)作生產(chǎn)組織形式，以降低企業(yè)的重復(fù)投資，并進(jìn)一步簡(jiǎn)化同類型零件的數(shù)控加工流程，提高數(shù)控生產(chǎn)準(zhǔn)備效率和整體數(shù)控技術(shù)應(yīng)用水平。嚴(yán)格用人制度，提高操作人員隊(duì)伍素質(zhì)。改變傳、幫、帶的傳統(tǒng)數(shù)

24、控操作工培訓(xùn)模式，建立嚴(yán)格的數(shù)控操作人員上崗制度，要求上崗前必須對(duì)所操作設(shè)備的各項(xiàng)性能、操作注意事項(xiàng)等進(jìn)行全面掌握，對(duì)所加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、難點(diǎn)、加工流程以及加工注意事項(xiàng)在加工前全面了解，避免邊學(xué)邊干的現(xiàn)象，杜絕操作失誤、消除操作差異、提高設(shè)備利用率及產(chǎn)品合格率。“借用”設(shè)備制造商能力，提高設(shè)備完好率。國(guó)企業(yè)的數(shù)控設(shè)備目前基本以自主維護(hù)和維修為主，只在極個(gè)別的故障情況下才會(huì)向設(shè)備供應(yīng)商求援，基于目前技術(shù)水平和設(shè)備完好率較低的實(shí)際狀況，各企業(yè)應(yīng)針對(duì)關(guān)鍵設(shè)備與設(shè)備供應(yīng)商簽訂定期維護(hù)的協(xié)議，并對(duì)關(guān)鍵零部件加大庫存，一方面確保設(shè)備狀況的完好，另一方面可以通過現(xiàn)場(chǎng)的協(xié)作與溝通提高設(shè)備自主維護(hù)和維修的技術(shù)

25、水平。加快數(shù)字化車間的建設(shè)步伐， 提高綜合管理水平。 數(shù)控機(jī)床的管理主要包括對(duì)設(shè)備的維護(hù)、設(shè)備的平面布置、機(jī)床與機(jī)床之間及機(jī)床與工作站之間的通訊管理等諸多方面，科學(xué)的管理是提高數(shù)控機(jī)床加工效率的最重要的手段之一。隨著數(shù)控機(jī)床數(shù)量的增加，數(shù)控機(jī)床的聯(lián)網(wǎng)通訊可將所有的數(shù)控程序、數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)以及PLC程序都備份到計(jì)算機(jī)中，從而保護(hù)了系統(tǒng)資源；保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，又大提高了工作效率。通過DNC控制，可解決系統(tǒng)存太小的數(shù)控機(jī)床不能執(zhí)行較大的數(shù)控程序的問題；通過建立車間部計(jì)算機(jī)與數(shù)控機(jī)床的局域網(wǎng)，可實(shí)現(xiàn) CAD/CAM設(shè)計(jì)和數(shù)控加工整個(gè)過程的計(jì)算機(jī)管理。因而建立起一套合理的設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)管理體系是十分必要的。

26、因此搞好企業(yè)或車間數(shù)控機(jī)床的管理，可從以下幾個(gè)方面入手： 將數(shù)控設(shè)備、刀具夾具等按相應(yīng)的方式分為不同的組分類管理，建立車間級(jí)的 MIS 系統(tǒng)； 建立合理的維護(hù)保養(yǎng)體系； 建立合理的設(shè)備使用和管理日志； 實(shí)行專人負(fù)責(zé)、小組分工和車間管理相結(jié)合的管理模式； 建立一套合理的監(jiān)督、考核體系； 建立行之有效的網(wǎng)絡(luò)管理方案； 機(jī)床平面布局合理，確保物流暢通，減少周轉(zhuǎn)、搬運(yùn)等輔助時(shí)間。3.2 技術(shù)途徑加快工藝、程編及仿真技術(shù)的研究應(yīng)用步伐。簡(jiǎn)單合理的工藝流程、合理的加工刀具軌跡和準(zhǔn)確的加工預(yù)測(cè)是實(shí)現(xiàn)高效數(shù)控加工的前提和基礎(chǔ)，可以通過廠所協(xié)作等模式將先進(jìn)的理論和技術(shù)轉(zhuǎn)化為國(guó)企業(yè)的自主技術(shù)，以盡快縮短與世界先進(jìn)

27、水平的差距。加大數(shù)控刀具技術(shù)應(yīng)用。 提高設(shè)備的材料去除率， 唯一的途徑就是在不影響設(shè)備正常使用的前提下提高切削用量，因此，在零件結(jié)構(gòu)允許的情況下盡量使用大直徑刀具，對(duì)提高材料去除率非常有效，另外，使用高品質(zhì)的刀具進(jìn)行高速切削也是控制變形、提高材料去除率的有效方法。加快檢驗(yàn)技術(shù)的研究應(yīng)用，簡(jiǎn)化加工流程。在產(chǎn)品加工已初步實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的現(xiàn)實(shí)情況下，全尺寸檢驗(yàn)的主導(dǎo)思想和檢驗(yàn)手段必須改變，以進(jìn)一步減少數(shù)控機(jī)床輔助停機(jī)時(shí)間、簡(jiǎn)化工藝流程。加快機(jī)床維修技術(shù)的進(jìn)步，不斷提高數(shù)控設(shè)備的完好率.3.3 提高數(shù)控從業(yè)人員綜合素質(zhì)人的因素是做事成敗的關(guān)鍵，數(shù)控從業(yè)人員綜合素質(zhì)的高低對(duì)數(shù)控機(jī)床加工效率同樣具有決定性的作

28、用。一臺(tái)高效的數(shù)控機(jī)床，由一群毫無數(shù)控知識(shí)的人來管理、來操作，數(shù)控機(jī)床的功能與作用必定得不到應(yīng)有的發(fā)揮。數(shù)控從業(yè)人員包括數(shù)控機(jī)床的操作者、機(jī)床維護(hù)人員、數(shù)控編程員等，其中，數(shù)控編程員水平的高低對(duì)提高數(shù)控加工效率起著決定性的作用。提高數(shù)控編程人員的綜合素質(zhì)是許多企業(yè)著重解決的問題，現(xiàn)在許多企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)在選擇數(shù)控編程員時(shí)，存在著認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)，一般熱衷于將那些剛從大專院校畢業(yè)或從業(yè)不久的大學(xué)生安排在該崗位，認(rèn)為現(xiàn)在數(shù)控程序一般是運(yùn)用CAD/CAM軟件編程，大學(xué)生的知識(shí)面新、接受能力強(qiáng)，在短時(shí)期，完全可以勝任數(shù)控編程工作，這種認(rèn)識(shí)是十分偏面的。的確，運(yùn)用CAD/CAM軟件創(chuàng)建一個(gè)一般復(fù)雜程序零件的模型或

29、編制一個(gè)符合于零件幾何形狀的數(shù)控程序是很簡(jiǎn)單的。但要將一個(gè)程序編制得合理、可操作性強(qiáng)或高效，卻不是一件容易的事。數(shù)控編程員只有具備了豐富的機(jī)械加工經(jīng)驗(yàn)和數(shù)控加工方面的知識(shí)，才能成為一個(gè)合格編程員。機(jī)械加工經(jīng)驗(yàn)只能從生產(chǎn)實(shí)踐中獲得，由于編程員缺乏機(jī)械加工方面的基本知識(shí)，所編制的程序不合理、編制的程序加工效率不高，甚至于無法使用，在目前的許多企業(yè)非常普遍。一個(gè)編程員水平的高低，反映在處理加工細(xì)節(jié)方面的能力，所以，企業(yè)選擇數(shù)控編程員最佳人選應(yīng)是那些在企業(yè)從事了多年傳統(tǒng)工藝工作的工藝人員。這些人在企業(yè)從事工藝工作的時(shí)間長(zhǎng)，機(jī)械加工經(jīng)驗(yàn)豐富，學(xué)習(xí)能力強(qiáng)，考慮問題比較全面，編制的數(shù)控程序會(huì)相對(duì)合理、可操作

30、性強(qiáng)，可以做到傳統(tǒng)加工與數(shù)控加工的合理銜接，從而使企業(yè)普通機(jī)床與數(shù)控機(jī)床的潛能得到最大限度的發(fā)揮。數(shù)控機(jī)床價(jià)格昂貴，若出現(xiàn)故障不能及時(shí)排除，是對(duì)企業(yè)設(shè)備資源的極大浪費(fèi)，企業(yè)成立一支綜合素質(zhì)較高的維修隊(duì)伍是十分必要的，確保一旦機(jī)床出現(xiàn)故障可立即排除，以保證機(jī)床的轉(zhuǎn)動(dòng)率。提高數(shù)控從業(yè)人員素質(zhì)，可以采取以下幾種辦法：派從業(yè)者參加各種類型業(yè)務(wù)培訓(xùn)班與講座；加強(qiáng)與外有關(guān)人員的技術(shù)交流；多學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)書籍等。當(dāng)然，提高業(yè)務(wù)素質(zhì)的關(guān)鍵是從業(yè)者本人。從業(yè)者要愛崗敬業(yè)，多學(xué)習(xí)、多實(shí)踐，日積月累，業(yè)務(wù)水平自然會(huì)得到長(zhǎng)足提高。3.4 做好刀具選型與管理工作刀具是制造業(yè)主要消耗品之一，每個(gè)制造廠家每年都會(huì)消耗大量的刀

31、具。制造業(yè)追求高品質(zhì)刀具的腳步從來沒有停止過，這是因?yàn)闊o論是傳統(tǒng)加工還是數(shù)控加工對(duì)刀具的依賴性都很強(qiáng)，一臺(tái)先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床設(shè)備，沒有高品質(zhì)的刀具與之配套，要想提高加工效率幾乎是不可能做到的事。尤其在高速加工與超高速加工技術(shù)中，超硬材料刀具是實(shí)現(xiàn)高速加工與超高速加工的前提和先決條件。為滿足各種先進(jìn)設(shè)備與新型材料對(duì)刀具的需要，刀具制造業(yè)也在發(fā)生著日新月異的變革，主要表現(xiàn)在：從事刀具研究與制造的企業(yè)、從事刀具銷售的隊(duì)伍越來越龐大；刀具的品牌與種類越來越多，刀具的品質(zhì)越來越好等方面。目前，刀具材料已從碳素鋼和合金工具鋼，經(jīng)高速鋼、硬質(zhì)合金鋼、瓷材料，發(fā)展到人造金剛石及聚晶金剛石（PCD）、立方氮化硼及聚

32、晶立方氮化硼（ CBN）。切削速度亦隨著刀具材料創(chuàng)新而從以前的12m/min 提高到 1200m/min以上。提高企業(yè)數(shù)控加工效率，在刀具方面要做的主要工作是：一方面針對(duì)企業(yè)數(shù)控設(shè)備、加工對(duì)象及材料做好刀具的選型；另一方面要做好已購買刀具的使用與管理。由于刀具的國(guó)外品牌很多，良莠不齊，企業(yè)在做刀具選型時(shí)一定要擦亮眼睛，注重性價(jià)比，多咨詢、多實(shí)踐、多比較。搞好刀具管理主要是要建立健全企業(yè)刀具借用與回收制度，同時(shí)要搞好企業(yè)工具庫建設(shè)，做到帳目明細(xì)清晰。3.5 做好傳統(tǒng)加工與數(shù)控加工合理銜接工藝工作由于歷史的原因，傳統(tǒng)的加工設(shè)備在短時(shí)間不會(huì)退出制造業(yè)的舞臺(tái)，先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床與相對(duì)落后的普通機(jī)床并存，是

33、目前乃至今后很長(zhǎng)一段時(shí)期絕大多數(shù)企業(yè)的設(shè)備現(xiàn)狀。從工藝的角度，根據(jù)各企業(yè)的設(shè)備現(xiàn)狀、產(chǎn)品規(guī)?，F(xiàn)狀、零件結(jié)構(gòu)形式與工人的技術(shù)現(xiàn)狀來進(jìn)行產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)，合理編制出每一個(gè)零件的工藝流程，使每個(gè)零件傳統(tǒng)加工與數(shù)控加工工序合理銜接，對(duì)提高數(shù)控機(jī)床的加工效率至關(guān)重要。因此，一般在編制零件加工工藝流程時(shí)，應(yīng)遵循以下原則： 傳統(tǒng)加工以粗加工為主，數(shù)控加工以精加工為主； 曲面加工多考慮選擇數(shù)控加工； 三維以上型面的加工，應(yīng)首選數(shù)控加工；單件零件的加工一般首選傳統(tǒng)設(shè)備加工； 批量生產(chǎn)的零件應(yīng)多考慮數(shù)控加工。結(jié)論數(shù)控機(jī)床作為制造業(yè)先進(jìn)生產(chǎn)力的代表，提高數(shù)控加工效率是值得全社會(huì)每位數(shù)控從業(yè)者共同研究的大課題，意義重大深

34、遠(yuǎn)。數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用效率不是一個(gè)單純的管理問題，也不能僅僅依靠提高技術(shù)應(yīng)用水平而達(dá)到理想的效果，必須結(jié)合各企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)實(shí)際，在提高各方面技術(shù)應(yīng)用水平的同時(shí)，采用合適的管理平臺(tái)、制定合理的管理制度或政策，以減少主軸的非切削時(shí)間、提高主軸的加工績(jī)效和產(chǎn)品的合格率，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備資產(chǎn)的高回報(bào)。提高數(shù)控加工效率要綜合考慮，選擇提高數(shù)控加工效率的途徑與措施得當(dāng)，同時(shí)嚴(yán)格進(jìn)行過程控制，必然能使每臺(tái)數(shù)控設(shè)備的作用與效率得到充分發(fā)揮。致在本論文的寫作過程中，從選題到開題報(bào)告，從寫作提綱，到一遍又一遍檢查稿中的具體問題，嚴(yán)格把關(guān)，由于時(shí)間的倉促及自身專業(yè)水平的不足，整篇論文肯定存在尚未發(fā)現(xiàn)的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤。懇請(qǐng)閱讀

35、此篇論文的老師、同學(xué)，多予指正，不勝感激！同時(shí)，感所有任課老師和所有同學(xué)在這三年來給自己的指導(dǎo)和幫助，是他們教會(huì)了我專業(yè)知識(shí)，教會(huì)了我如何學(xué)習(xí)，教會(huì)了我如何做人。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進(jìn)步，在此向他們表示我由衷的意，并祝所有的老師培養(yǎng)出越來越多的優(yōu)秀人才，桃滿天下！參考文獻(xiàn)1 干湘 淺議數(shù)控機(jī)床應(yīng)用中的幾個(gè)問題職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) 20042明興祖主編 實(shí)用數(shù)控加工技術(shù)兵器工業(yè)出版20023樊小年 數(shù)控機(jī)床技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)初探職業(yè)技術(shù)學(xué)院 20054機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)第五冊(cè)機(jī)械工業(yè)1981社袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈