CNC加工如何提高加工效率？

近年來，隨著新產(chǎn)品的增多和零件的復(fù)雜程度的提高，數(shù)控CNC加工以其強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)越來越受到企業(yè)的重視，成為制造企業(yè)贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的決定性因素。

然而，一些CNC加工制造工廠 CNC加工效率低，CNC加工制造能力不足。因此，研究探索如何通過高效的數(shù)控CNC加工技術(shù)提高數(shù)控制造水平和數(shù)控加工能力，對(duì)于增強(qiáng)企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力，提高可持續(xù)發(fā)展能力具有現(xiàn)實(shí)意義。

CNC加工效率低的原因

數(shù)控CNC加工機(jī)床

一、機(jī)器故障因素

由于數(shù)控系統(tǒng)原理復(fù)雜，結(jié)構(gòu)精密，發(fā)生故障后不能及時(shí)維修排除，影響生產(chǎn)效率。

2 . 生產(chǎn)管理因素

由于具體原因，數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備等級(jí)不齊全，給技術(shù)人員和操作人員的應(yīng)用和編程帶來了很大的困難，極大地制約了零件的轉(zhuǎn)移和加工。程序管理不完善，重復(fù)編寫加工程序既浪費(fèi)時(shí)間又影響程序的不穩(wěn)定性。

現(xiàn)場(chǎng)管理仍然是生產(chǎn)安排、生產(chǎn)組織、過程監(jiān)控的主要環(huán)節(jié)。難免會(huì)出現(xiàn)計(jì)劃脫節(jié)、生產(chǎn)準(zhǔn)備延誤等問題，增加設(shè)備停工等待時(shí)間。另外，一些管理人員對(duì)CNC加工知識(shí)了解不夠，盲目指揮，認(rèn)為CNC加工機(jī)床很先進(jìn)，應(yīng)該什么都能做。許多不適合CNC加工或其他工種的零件也很容易加工，這樣CNC加工機(jī)床不僅可以發(fā)揮其作用。效率也會(huì)大大損害數(shù)控機(jī)床的精度，因此提高管理人員的能力非常重要。

3、工藝技術(shù)因素

很多時(shí)候，工序不能及時(shí)跟進(jìn)，圖紙不完善，加工性不好，交貨期長(zhǎng)是影響加工效率的因素。在大多數(shù)情況下，工藝技術(shù)并沒有將工藝的合理性與合適的數(shù)控機(jī)床、刀具、工裝和夾具有效地結(jié)合起來，以至于只要機(jī)床加工工件的一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，設(shè)備將停止等待或生產(chǎn)不合格產(chǎn)品。

4.數(shù)控刀具因素

數(shù)控CNC加工刀具系統(tǒng)作為參與制造活動(dòng)的重要輔助工具，對(duì)數(shù)控機(jī)床的靈活性和生產(chǎn)率以及產(chǎn)品制造的精度和準(zhǔn)確度起著舉足輕重的作用。同時(shí)，工具是比較昂貴的消耗性資源。在一般的生產(chǎn)車間，尤其是數(shù)控機(jī)床較多的生產(chǎn)環(huán)境中，刀具數(shù)量龐大，零部件也相當(dāng)復(fù)雜，信息量大。由于機(jī)械加工的需要，大量刀具在刀庫(kù)與機(jī)床之間、機(jī)床與機(jī)床之間頻繁流動(dòng)和交換。

傳統(tǒng)的刀具管理是將刀具信息記錄在紙上或記憶在人腦中。時(shí)間長(zhǎng)了，記錄的信息就容易丟失。不同用戶難以掌握刀具信息，刀具信息管理跟不上。造成工具使用混亂，資源浪費(fèi)，生產(chǎn)效率低下。

更嚴(yán)重的結(jié)果是產(chǎn)品偏差過大，工藝偏差，甚至產(chǎn)品報(bào)廢，影響生產(chǎn)周期。建立完整的刀具數(shù)據(jù)庫(kù)，將刀具系統(tǒng)的所有信息納入計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理，建立無紙化刀具管理系統(tǒng)，可以大大提高數(shù)控CNC加工效率。

5. 人員技能因素

在選購(gòu)數(shù)控機(jī)床的過程中，對(duì)數(shù)控機(jī)床的技術(shù)和先進(jìn)性要求非常高，尤其是數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控機(jī)床功能的選擇也很有講究，力求做到最好。但是，設(shè)備安裝運(yùn)行后，其使用效果并不理想，因?yàn)閿?shù)控機(jī)床的使用難度比普通機(jī)床要大。由于數(shù)控機(jī)床是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，涉及的知識(shí)面廣，即操作人員應(yīng)具備更廣泛的機(jī)械、電、液、氣等專業(yè)知識(shí)，因此對(duì)操作人員的素質(zhì)要求非常高。

目前，一個(gè)不容忽視的現(xiàn)象是數(shù)控機(jī)床的用戶越來越多，但機(jī)床的使用率卻不高。當(dāng)然，有時(shí)生產(chǎn)任務(wù)并不滿。但是還有一個(gè)更關(guān)鍵的因素就是CNC加工操作人員的素質(zhì)不夠高，他們不知道如何處理一些問題，而這些問題在維修手冊(cè)中往往是找不到的，或者可能從來沒有遇到過。以前遇到過。這就要求用戶素質(zhì)高，能夠冷靜處理問題，頭腦清醒，現(xiàn)場(chǎng)判斷力強(qiáng)，當(dāng)然還要有扎實(shí)的數(shù)控基礎(chǔ)。

操作人員綜合素質(zhì)的提高不是一蹴而就的，必須在以后的使用中不斷積累。另一種值得嘗試的方法是訪問一些類似機(jī)器的老用戶。他們有很強(qiáng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，最有發(fā)言權(quán)?？梢哉?qǐng)他們幫忙，讓他們對(duì)操作人員進(jìn)行一定的培訓(xùn)。這是在短時(shí)間內(nèi)提高操作人員綜合素質(zhì)的最有效途徑。

六、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)因素

(1)各種零件的規(guī)格、尺寸和結(jié)構(gòu)差異很大，機(jī)床、工具等工藝裝備的通用性不高。

(2) 許多CNC加工工廠通常面臨多品種、小批量、生產(chǎn)周期短的生產(chǎn)任務(wù)，因此要求CNC加工系統(tǒng)具有更高的響應(yīng)速度。

(3)產(chǎn)品零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度大。

(4)壁薄，CNC加工工時(shí)易變形。存在大量的薄壁深腔結(jié)構(gòu)，是典型的弱剛性結(jié)構(gòu)。

(5)刀具和切削參數(shù)選擇困難。由于刀具工業(yè)的發(fā)展跟不上新材料的開發(fā)和應(yīng)用，又缺乏加工切削數(shù)據(jù)庫(kù)的支持，如何合理選擇刀具、科學(xué)選擇加工參數(shù)成為加工技術(shù)的難點(diǎn)。

提高CNC加工效率的途徑

CNC加工機(jī)床不同于普通機(jī)床，普通機(jī)床的管理方法不能復(fù)制到CNC加工機(jī)床上。根據(jù)一些使用數(shù)控機(jī)床多年的用戶的管理實(shí)踐，數(shù)控機(jī)床較多的單位最好采用相對(duì)集中的管理方式，即“專業(yè)管理，集中使用”的方式。工藝技術(shù)準(zhǔn)備由CNC加工工廠工藝技術(shù)部負(fù)責(zé)，生產(chǎn)管理由工廠任務(wù)統(tǒng)一平衡。

如果條件允許，可以采用計(jì)算機(jī)集成管理的生產(chǎn)方式。計(jì)算機(jī)管理數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)所需的各種操作和加工信息，實(shí)現(xiàn)信息共享，減少生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，優(yōu)化物流路線，有效提高生產(chǎn)率。在生產(chǎn)實(shí)踐中，數(shù)控機(jī)床的加工效率在很大程度上取決于切削時(shí)間與數(shù)控銑床工作時(shí)間的比值。該比率越大，生產(chǎn)效率越高。

一般來說，提高CNC加工效率的方法 有以下幾種。

改變對(duì)CNC加工技術(shù)的認(rèn)識(shí)。

CNC加工技術(shù)是一門綜合性技術(shù)。除了數(shù)控機(jī)床，還必須有相應(yīng)的配套技術(shù)和人員支持，尤其是在數(shù)控加工過程中，人起著決定性的作用，管理人員、工程技術(shù)人員、工程維修人員、操作人員的技術(shù)能力都會(huì)影響數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率。

制定有效的工具管理措施

例如預(yù)調(diào)刀具，減少刀具在機(jī)床上的安裝和調(diào)整時(shí)間，通過管理系統(tǒng)對(duì)刀具進(jìn)行管理，減少人工管理帶來的誤差。

由于夾具的選擇直接關(guān)系到工件的安裝時(shí)間和測(cè)量時(shí)間，因此我們需要實(shí)現(xiàn)夾具的管理。

為提高CNC加工效率，建議設(shè)立CNC加工車間，將技術(shù)人員、生產(chǎn)人員、設(shè)備維修人員、檢驗(yàn)人員集中在同一部門，便于生產(chǎn)統(tǒng)一安排、協(xié)同服務(wù)。機(jī)構(gòu)設(shè)置包括車間主任、CNC加工總工程師、生產(chǎn)計(jì)劃排程、CNC加工編程員、工裝工程師、設(shè)備維修人員、檢驗(yàn)人員、CNC加工操作人員、倉(cāng)庫(kù)管理員等。

建立CNC加工車間的目的是集中管理和推進(jìn)生產(chǎn)，在生產(chǎn)初期盡可能暴露影響CNC加工效率的因素，做好生產(chǎn)前的充分準(zhǔn)備，最大限度地提高切削比縮短數(shù)控銑床的工作時(shí)間，減少因等待程序、等待工藝處理、等待機(jī)床維修、等待工具量具、等待檢驗(yàn)等造成的停機(jī)等待時(shí)間。

結(jié)論

只要對(duì)以上影響CNC加工效率的因素進(jìn)行優(yōu)化或解決，必然會(huì)提高CNC加工效率。要想提高CNC加工的效率，還有很多細(xì)致的工作，同時(shí)需要企業(yè)管理層的大力支持。