如何提高高速數(shù)控車床的加工效率

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)相同的數(shù)控車床不同的人員操作，在相同的工作時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)效率相差很大，許多數(shù)控車床的加工能力得不到充分的體現(xiàn)，發(fā)揮不出其最優(yōu)作用。在使用過(guò)程中，只有充分考慮影響數(shù)控車床生產(chǎn)效率的各方面因素，想方設(shè)法地提高數(shù)控車床的生產(chǎn)效率，才能使數(shù)控車床的生產(chǎn)能力得到充分的發(fā)揮。
　　
　　1.制定合理的加工工藝路線，減少數(shù)控銑削的輔助時(shí)間
　　
　　為了提高數(shù)控車床的生產(chǎn)效率，首先必須認(rèn)真分析數(shù)控車床所加工的零件，弄清零件的材料、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和形位公差要求、粗糙度、熱處理等方面的技術(shù)要求。然后在此基礎(chǔ)上，選擇合理的銑削加工工藝和簡(jiǎn)潔的加工路線。
　　
　　加工工藝的制定：通常一個(gè)零件可以有數(shù)種不同的工藝過(guò)程，零件的工藝過(guò)程不同，其生產(chǎn)效率、加工成本以及加工精度往往有著顯著的差別，因此我們應(yīng)在保證零件加工質(zhì)量的前提下，根據(jù)生產(chǎn)的具體條件，盡量提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本，制定出合理的加工工藝。
　　
　　加工路線的確定:正確簡(jiǎn)潔的加工路線，是保證加工質(zhì)量和提高效率的基礎(chǔ)。選擇零件的加工路線時(shí)，必須遵守加工路線的確定原則，才能達(dá)到提高生產(chǎn)效率的目的。確定加工路線的原則主要有：應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度的要求，且效率較高；應(yīng)盡量使加工路線最短，這樣既可減少程序段，又可減少刀具空程走刀時(shí)間；應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量。此外，確定加工路線時(shí)，還要考慮工件的加工余量和車床、刀具的剛度等情況，確定是一次走刀，還是多次走刀來(lái)完成加工。同時(shí)，應(yīng)盡量做到一次裝夾、多方位加工，一次加工成形。這樣，可減少工件的安裝次數(shù)，有效縮短搬運(yùn)和裝夾的時(shí)間。這樣，既能有效地提高加工效率又能很好地保證零件的位置精度要求。
　　
　　2.選擇恰當(dāng)?shù)牡毒?BR/>　　
　　選擇刀具應(yīng)考慮數(shù)控車床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。數(shù)控車床所選擇的刀具，不僅要求具有高硬度、高耐磨性、足夠的強(qiáng)度和韌性、高耐熱性及良好的工藝性，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。所以應(yīng)采用新型優(yōu)質(zhì)材料制造數(shù)控加工刀具，并優(yōu)化刀具參數(shù)，使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應(yīng)。那么，怎么選擇合適的切削刀具呢？
　　
　　（1）選擇適當(dāng)?shù)牡毒?BR />　　
　　在數(shù)控車床的切削加工中，金屬切削刀具的作用是極其重要的。制造刀具的材料必須具有較高的硬度、耐磨性和耐熱性，足夠的強(qiáng)度和韌性，良好的導(dǎo)熱性及工藝性，并具有良好的經(jīng)濟(jì)性。在選用刀具過(guò)程中，在滿足零件加工要求的前提下，盡量選擇直徑較大的刀具，它的強(qiáng)度及韌性較好；同一道工序中，選用的刀具數(shù)量盡量少，以減少換刀次數(shù)；盡可能選擇通用的標(biāo)準(zhǔn)刀具，不用或少用特殊的非標(biāo)準(zhǔn)刀具。
　　
　　（2）合理確定對(duì)刀點(diǎn)
　　
　　對(duì)刀點(diǎn)是在數(shù)控車床上加工零件時(shí)，刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。又稱“程序起點(diǎn)"或“起到點(diǎn)"。對(duì)刀點(diǎn)的選擇必須遵守以下原則：便于用數(shù)字處理和簡(jiǎn)化程序編制；在車床上找正容易，加工便于檢查；引起的加工誤差小。對(duì)刀點(diǎn)的位置可選在工件上，也可選在工件外面（如夾具或車床上），但必須與零件的定位基準(zhǔn)有一定的尺寸關(guān)系。對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，如以孔定位的工件，可選孔的中心作為對(duì)刀點(diǎn)。刀具的位置則以此孔來(lái)找正，使“到位點(diǎn)"與“對(duì)刀點(diǎn)"重合。這樣，可以便可以更好地提高對(duì)刀的效率，保證加工質(zhì)量。
　　
　　3.合理安裝夾緊工件，提高裝夾速度
　　
　　在數(shù)控車床上加工工件時(shí)，工件的定位安裝應(yīng)力求使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一；盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面；避免采用占機(jī)人工調(diào)整加工方案，以充分發(fā)揮數(shù)控車床的效能。
　　
　　數(shù)控車床切削加工時(shí)，對(duì)零件進(jìn)行定位、夾緊設(shè)計(jì)以及家具的選用和設(shè)計(jì)等問(wèn)題上要作全面考慮。在設(shè)計(jì)家具時(shí)，首先要保證家具的坐標(biāo)方向與車床的坐標(biāo)方向相對(duì)固定。其次，要協(xié)調(diào)零件和車床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)系。同時(shí)，還應(yīng)考慮：
　　
　　（1）當(dāng)零件生產(chǎn)批量不大時(shí)，應(yīng)盡量采用組合夾具、可調(diào)式夾具及通用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間、節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用；
　　
　　（2）在成批生產(chǎn)時(shí)才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；
　　
　　（3）零件的裝卸要快速、方便、可靠，以縮短車床的停機(jī)時(shí)間；
　　
　　（4）夾具上各零部件應(yīng)不妨礙車床對(duì)零件各表面的加工；
　　
　　（5）在選擇工裝時(shí)應(yīng)有利于刀具交換，避免發(fā)生干涉碰撞；
　　
　　（6）在成批生產(chǎn)中還可采用多位、多件夾具，以提高加工效率。
　　
　　4.合理選擇切削用量，提高加工余量的切除效率
　　
　　切削用量包括：主軸轉(zhuǎn)速、切削深度、進(jìn)給速度。在選擇數(shù)控銑床的切削用量時(shí)，如果是粗加工，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也要考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本，可選擇較大的切削深度和進(jìn)給速度；要是半精加工和精加工，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本；刀具做空程運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)設(shè)定盡可能高的進(jìn)給速度。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)車床說(shuō)明書、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。
　　
　　5.實(shí)行刀具預(yù)調(diào)和自動(dòng)測(cè)狼，減少占機(jī)調(diào)整時(shí)間
　　
　　數(shù)控車床加工過(guò)程中往往要用到多把不同的刀具，如果刀具不能預(yù)先調(diào)好，就需要操作者把每一把刀具都安裝到主軸上，慢慢地確定它們的準(zhǔn)確長(zhǎng)度和直徑。然后，通過(guò)CNC控制面上的按鍵用人工輸入。如果使用對(duì)刀儀，它可以精確測(cè)量出刀具的直徑和長(zhǎng)度，減少車床占用時(shí)間，提高首件合格率，大大提升數(shù)控銑床的生產(chǎn)效率。
　　
　　6.靈活運(yùn)用數(shù)控車床的各種輔助功能及宏程序
　　
　　數(shù)控車床具有刀具半徑和長(zhǎng)度補(bǔ)償功能，通過(guò)改變刀具補(bǔ)償?shù)姆椒◤浹a(bǔ)刀具尺寸誤差，以同一加工程序?qū)崿F(xiàn)分層銑削和粗、精加工或用于提高加工精度，并可用同一加工程序加工配合件。
　　
　　運(yùn)用宏程序最大的特點(diǎn)就是將有規(guī)律的形狀或尺寸用最短的程序表示出來(lái)，而且車床在執(zhí)行此類程序時(shí)，較執(zhí)行CAD/CAM軟件生成的程序更加快捷，反應(yīng)更迅速。宏程序可以使用變量，并給變量賦值，變量之間可以運(yùn)算，程序運(yùn)行可以跳轉(zhuǎn)，可以形成模塊化加工程序，應(yīng)用時(shí)只需要把零件信息、加工參數(shù)等輸入相應(yīng)模塊的調(diào)用語(yǔ)句中，大大縮短程序編制和輸入時(shí)間。
　　
　　數(shù)控車床還具有固定循環(huán)功能、子程序功能、鏡像加工功能、旋轉(zhuǎn)燈功能，運(yùn)用這些功能能免去長(zhǎng)程序的輸入，使用得當(dāng)嘗嘗能受到事半功倍的效果。

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