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淺談提高數控加工效率的方法

淺談提高數控加工效率的方法

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發布時間:
2020/01/02
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 近年來,隨著新型產品的增加以及零件復雜程度的加大,數控加工以其強大的優勢已經越來越受到企業的關注,并成為制造企業贏得市場競爭的決定因素。

  然而,大部分制造企業數控加工效率低下,數控制造能力不足。因此研究探討如何通過高效數控加工技術提高數控制造水平,提高數控加工的能力,對于增強企業的綜合競爭力,提高可持續發展能力具有現實意義。

一、數控加工效率低下的的原因

  1、設備故障因素

  由于數控系統原理復雜、結構精密,出現故障后不能及時維修排除故障,所以會影響生產效率。

  2、生產管理因素

  由于特定的原因,數控設備的系統繁雜,設備檔次不齊,給技術員、操作人員的應用和編程帶來很大困難,大大限制了零件的轉移加工。程序管理不完善,加工程序反復編制既浪費時間也影響了程序的不穩定性。在生產安排、生產組織和過程監控等各個環節仍然以現場式的管理為主,不可避免的存在計劃脫節、生產準備滯后等問題,增加了設備停機等待時間。還有一個突出的問題是一些管理者對數控了解不夠,盲目指揮,認為數控機床很先進,應該什么都能干,很多不適合數控加工或其他工種較容易加工的零件也上數控加工,這樣數控機床不但發揮不出它的效率,還會對數控機床的精度破壞很大,所以對管理也要提高。

  3、工藝技術因素

  很多時候由于程序不能及時跟進,圖紙資料技術不完善,加工性不好,交驗時間長都成了影響效率的因素。往往多數情況下工藝技術沒有把工藝的合理性與相適應的數控機床、刀具、工裝夾具有效的結合,這樣工件上機床加工時只要一個環節出現問題就會出現設備停機等待或干出不合格的產品。

  4、數控刀具因素

  刀具系統作為參與制造活動的重要輔助工具,對數控機床的柔性、生產率以及產品制造的精密性和正確性起著舉足輕重的作用;同時,刀具又是較昂貴的消耗性資源,一般生產車間,尤其是數控機床較多的生產環境里,刀具的數量巨大,其中的組件也相當復雜,信息繁多,由于生產加工的需要,大量的刀具頻繁地在刀具庫和機床以及機床與機床之間流動和交換。傳統的刀具管理是將刀具的信息記錄在紙上,或記憶在人腦中,時間稍長,記錄的信息容易丟失,不同的使用者對刀具的信息不易掌握,刀具的信息管理跟不上,造成刀具的使用混亂,資源浪費,生產效率低下,更嚴重的結果是造成在制品的偏差過大、工藝偏離,甚至出現產品報廢、影響生產周期。建立完整的刀具數據庫,將刀具系統的所有信息納入計算機中進行管理,建立無紙化的刀具管理系統是當務之急。

  5、人員技能因素

  在購置數控機床,尤其是進口機床的過程中,對數控機床,特別是數控系統的技術性和先進性都有相當高的要求,對數控機床的功能選擇也相當講究,力求越對越好。但設備在安裝運行后,其使用效果并不理想,原因是數控機床的使用比使用普通機床的難度要大,因為數控機床是典型的機電一體化產品,它牽涉的知識面較寬,即操作者應具有機、電、液、氣等更寬廣的專業知識,因此對操作人員提出的素質要求是很高的。目前一個不可忽視的現象是數控機床的用戶越來越多,但機床的利用率卻不高,當然有時是生產任務不飽滿,但還有一個更為關鍵的因素是數控操作人員素質不夠高,碰到一些問題不知如何處理,往往在維修手冊中是查不到的,也可能以前從未遇到過。這就要求使用者具有較高的素質,能冷靜對待問題,頭腦清醒,現場判斷能力強,當然還應具有較扎實的數控基礎等。操作人員綜合素質的提高不是一時二時的事,而要抓長久,在日后的使用中應不斷積累,還有一個值得一試的辦法是走訪一些同類機床的老用戶,他們有很強的實踐經驗,最有發言權,可請求他們的幫助,讓他們為操作者進行一定的培訓,這是短時間內提高操作人員綜合素質最有效的辦法。目前我們對機床的操作已經很熟悉,但對電氣、液壓等發面的知識卻很缺欠。

 6、產品結構的因素

 ?。?)各類零件規格尺寸和結構相差懸殊,機床工具等工藝裝備通用性不高。

 ?。?)很多公司所面臨的通常都是多品種、小批量、短生產周期的生產任務,因此要求工藝系統有較高的響應速度。

 ?。?)產品零件結構復雜,加工難度大。

 ?。?)薄壁、易產生加工變形。存在大量的薄壁、深腔結構,為典型的弱剛性結構。

 ?。?)刀具及切削參數選用困難。由于刀具工業的發展趕不上新材料的開發和應用步伐,又缺少加工切削數據庫的支持,如何合理選擇刀具和科學選用加工參數成為工藝技術的一個難點。

二、提高數控機床加工效率的措施

  數控機床不同于普通機床,不能把管理普通機床的方法照搬到數控機床上。據一些使用數控機床較早的用戶多年管理實踐證明,凡是數控機床較多的單位,以相對集中管理的方式較好,即“專業管理,集中使用”的辦法。工藝技術準備由工廠工藝技術部門負責,生產管理由工廠下達任務統一平衡。有條件的可以采用計算機集成管理的生產方式。由計算機把數控機床生產所需的各種作業和加工信息管理起來,實行信息共享,以減少生產準備時間,優化物流路線,可有效的提高生產率。在生產實踐中,數控機床的加工效率在很大程度上取決于切削時間占數控銑床工作時間的比例,這個比值越大,生產效率也就越高。

  一般來說提高數控機床加工效率的方法如下,第一,轉變對數控技術的認識,數控技術是一項綜合技術,除了數控機床外還必須有相應的配套技術及人員的支撐,特別是在數控加工過程中人起著決定性的作用,管理人員、工程技術人員、工程維護人員和操作使用人員的技術能力都會影響數控機床的生產效率;第二,制定有效的刀具管理措施,例如對刀具進行預調,以減少刀具在機床上的安裝調整時間,通過管理系統對刀具進行管理,以減少人工管理產生的錯誤;第三,由于工裝夾具的選擇與工件的安裝時間和測量時間有直接關系,應實現對工裝夾具的管理。

  我認為,為了提高數控加工效率建議成立數控車間,把技術人員、生產人員、設備維修人員、檢驗人員整合在同一個部門,這樣便于統一安排,協同服務于生產。機構設置包括車間部長、首席數控師、生產計劃調度、數控工藝編程員、刀具工裝師、設備維修人員、檢驗人員、數控操作員,庫管員等。

  成立數控車間的目的就是集中管理把生產前移,把影響數控加工效率的因素盡量暴露在生產前期,把生產前的準備工作做足,最大程度的提高切削時間占數控銑床工作時間的比例,減少等待程序、等待技術處理、等待維修機床、等待刀量具、等待檢驗等原因造成的停機等待時間。

  生產流程如下:公司生產管理部下達生產任務→數控車間→部長→首席數控師(主要管數控技術和質量方面的工作)、生產計劃調度→數控工藝編程員、刀具工裝師→數控操作員→檢驗人員→庫管員,生產結束。其中任何環節都不能脫節,否則必然影響加工效率,耽誤生產周期。首席數控師的職能:接到任務后協同生產計劃調度組織數控工藝編程員、刀具工裝師做好技術消化、程序編制、刀具、工裝夾具的準備并形成技術文件。刀具工裝師的職能:根據技術要求及程序準備好前期所需工裝、刀具并安裝在相應的刀柄上同時測量出刀長值。最終形成數控操作員拿到任務單領取零件、圖紙、程序、刀具、工裝就能較快的開動機床加工零件,大大減少了停機等待時間,提高了切削時間占數控銑床工作時間的比例。

  只要把以上影響數控加工效率提高的因素優化或解決掉,數控加工效率必然會大幅提高。

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