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摘要：文章从当前数控机床的发展现状出发，分析了制约当前数控机床加工效率的各类因素，在实践的基础上总结和阐述了提高数控机床加工效率的几种方法，最后结合自己的实际工作对提高数控机床的加工效率给出了一些自己的意见和建议。
关键词：数控机床 刀具选型 加工效率
2002年，是国产机床产品的腾飞年，是中国机床业极具纪念意义的一年。到今年为止，机床业已经连续保持9年高速增长的态势，位居世界机床第一大消费国和第一大进口国，2009年又首次成为世界机床第一大生产国，即使狂暴的金融危机来袭，也没有动摇全行业持续发展的趋势。然而，中国机床业的产品主要锁定于中低端市场，直接导致该市场过度饱和，生产能力略有多余；而高端产品寥寥无几，仍旧需要从国外花费巨额资金引进国内。我国机床业显然已经顺利打开局面，走出了小格局，但仍然期待着能够向更高段阶进发。
1 数控机床加工效率的影响原因
目前制约我国数控机床发展的主要因素，一是产品的技术性能指标与世界先进水平相比有明显差距，主要表现在自动化和智能化的程度不高，适应极端环境如超高（低）温、超高压、超高速、高腐蚀、高辐射、高磨损的能力不强；二是产品质量与世界先进水平相比有明显差距，突出表现在质量保障体系不完善，产品质量稳定性、可靠性差，某些产品在性能指标上技术含量较高但成熟度低，不能满足用户要求，可信度差。
1.1 数控机床分工不明确
在我国机床生产中数控设备的应用已经有20多年的历史了，虽然这些年，对数控机床的维护和保养技术不断地进行优化和改良，也制定了相应的操作规范和要求，然而，所有这些并不能完全消除机床本身的精度损耗，为了进一步控制其加工产品的质量，我们必须要对数控设备定期进行检测和维修，确保所有的设备有着一个高精度的标准。对于成批生产的零件，必须要严格地进行区分粗、精加工设备的实际使用，由于粗加工过程其追求的就是高去除率、高速度、低精度，与其相反，精加工则要求的是高精度。粗加工过程中往往对所有设备的精度会造成严重的损害，所有我们通常都是将使用年限比较长、精度相对较差的设备作为粗加工专用设备，精度好和新设备的设备确定为精加工的设备，进一步做到对设备资源的科学搭配、合理分工，将机床对加工质量的影响降到最低，还要尽力延长数控设备的使用寿命，只有这样才能有效地提高数控机床加工效率。
1.2 操刀位置缺乏科学性
在利用数控机床批量进行生产、尤其是在一些大批量的生产过程中，在确保加工质量的基础上，进一步提高整个数控加工的效率、保证整个加工过程中的稳定性，所有这些都是经济效益提升的基础，数控的铣削批量加工的过程中，一般都是选择一些相对简便的方式进行换刀，这样就能进一步减少整个换刀的辅助时间、减少了机床的磨损、降低了加工成本。在走刀路线安排、使用顺序、夹具选择、刀具排列位置等方面都必须要进行精细的分析、优化的设计，改进换刀点设置，减少实际运行的成本，从而进一步提高了加工的效率。
2 提高数控加工效率的具体做法
2.1 完善加工流程
要提高数控机床的加工效率不可能一蹴而就，必须下大力气提高基础工艺、基础材料、基础元器件研发和系统集成水平，加强重大技术成套装备研发和产业化，突破并掌握高端测控系统、关键基础零部件、高档工作母机、特种专用优质原材料这四个瓶颈环节的关键核心技术，大力提高铸造、锻压、焊接、热处理等基础工艺水平，例如高端液压件的毛坯铸造技术等等。同时还要强化核心关键技术研发，强化行业基础共性技术研究，集中力量开发并实施科技攻关重大专项，提升重大技术集成创新能力。通过自主创新攻克重点领域技术难题，掌握核心关键技术。
2.2 促进产业升级
加大投资调结构、促升级、求发展，决定了数控机床的明天和未来。据统计，近年来全国数控机床企业用于自身发展所完成的全部固定资产投资中，90%左右是自筹资金，国家预算仅占不到0.5%。但是，在这些固定资产投资过程中，存在着重外延扩张轻内涵提升、重加工制造轻研发试验、重成套主机轻配套基础、重眼前利益轻长远发展以及跟风趋同多、注重特色少等严重问题。所以，使用自筹资金发展高端装备，调整产业和产品结构，必须慎之又慎，切忌盲目投资，一哄而上。毕竟提高数控机床加工效率的条件要求很高，盲目发展的风险很大，一定要根据自身能力，扬长避短，突出重点。
2.3 利用成组技术
在实现零件的分组和编码后，就可为每一种数控机床具体所适合加工的零件进行具体的分组，从而形成一个检索的指令，之后利用这些具体的检索指令，就能够从大量的零件中快速地检索出适合在一些特种加工的零件组或零件。一般情况下加工中心都是适合多品种、中小批量的零件加工，加工中心的刀库容量相当大。所以刀具的实际品种也比较繁多，材料、规格各不相同，因此刀库中所存放这些具体的刀具，什么时间需要更换等一系列问题，会直接影响到数控机床加工整个过程的生产效率。为了减少更换刀库中的刀具次数，进一步提高机床的加工使用的效率，可以给每一组的工件配备一套具体的刀具，也就是说成组的刀具。成组刀具进行加工的并不是一种具体的零件，而是由几种零件进行组成的一组零件。这样就减少了更换刀具的时间，从而减少了辅助时间。
2.4 改进传统产业
提高机床加工效率的本质是传统产业的升级，在高端装备制造业的强力牵引拉动下，传统机床加工的发展方向将会更加明确。传统机床加工的发展不仅为数控机床的发展提供了系统配套条件和环境的支撑，而且将加速全行业的由大变强。因此，发展新兴产业与提升传统产业必须统筹协调、相互促进，两者不可偏废。无论是数控机床还是传统产业，都必须把大力提高产品质量的可靠性作为企业发展的重中之重。
3 结束语
综上所述，随着数控技术的快速发展，想要提高数控机床的加工效率。应从多方面着手，比如采用新型性能优良的切削液和高效率的冷却、润滑方法，降低切削力和切削温度，改善刀具的受热情况，延长刀具寿命，以及采用新材料刀具，优化加工性能及工装卡具等各种渠道及方法来提高加工效率。
参考文献：
[1]周祖德，陈幼平.现代制造系统的监控与故障诊断[M].武汉：华中理工大学出版社，2009.
[2]汤爱君，马海龙.切削颤振特性的影响因素[J].工具技术，2011.4(8)：32-35.
关键词：数控机床 刀具选型 加工效率
2002年，是国产机床产品的腾飞年，是中国机床业极具纪念意义的一年。到今年为止，机床业已经连续保持9年高速增长的态势，位居世界机床第一大消费国和第一大进口国，2009年又首次成为世界机床第一大生产国，即使狂暴的金融危机来袭，也没有动摇全行业持续发展的趋势。然而，中国机床业的产品主要锁定于中低端市场，直接导致该市场过度饱和，生产能力略有多余；而高端产品寥寥无几，仍旧需要从国外花费巨额资金引进国内。我国机床业显然已经顺利打开局面，走出了小格局，但仍然期待着能够向更高段阶进发。
1 数控机床加工效率的影响原因
目前制约我国数控机床发展的主要因素，一是产品的技术性能指标与世界先进水平相比有明显差距，主要表现在自动化和智能化的程度不高，适应极端环境如超高（低）温、超高压、超高速、高腐蚀、高辐射、高磨损的能力不强；二是产品质量与世界先进水平相比有明显差距，突出表现在质量保障体系不完善，产品质量稳定性、可靠性差，某些产品在性能指标上技术含量较高但成熟度低，不能满足用户要求，可信度差。
1.1 数控机床分工不明确
在我国机床生产中数控设备的应用已经有20多年的历史了，虽然这些年，对数控机床的维护和保养技术不断地进行优化和改良，也制定了相应的操作规范和要求，然而，所有这些并不能完全消除机床本身的精度损耗，为了进一步控制其加工产品的质量，我们必须要对数控设备定期进行检测和维修，确保所有的设备有着一个高精度的标准。对于成批生产的零件，必须要严格地进行区分粗、精加工设备的实际使用，由于粗加工过程其追求的就是高去除率、高速度、低精度，与其相反，精加工则要求的是高精度。粗加工过程中往往对所有设备的精度会造成严重的损害，所有我们通常都是将使用年限比较长、精度相对较差的设备作为粗加工专用设备，精度好和新设备的设备确定为精加工的设备，进一步做到对设备资源的科学搭配、合理分工，将机床对加工质量的影响降到最低，还要尽力延长数控设备的使用寿命，只有这样才能有效地提高数控机床加工效率。
1.2 操刀位置缺乏科学性
在利用数控机床批量进行生产、尤其是在一些大批量的生产过程中，在确保加工质量的基础上，进一步提高整个数控加工的效率、保证整个加工过程中的稳定性，所有这些都是经济效益提升的基础，数控的铣削批量加工的过程中，一般都是选择一些相对简便的方式进行换刀，这样就能进一步减少整个换刀的辅助时间、减少了机床的磨损、降低了加工成本。在走刀路线安排、使用顺序、夹具选择、刀具排列位置等方面都必须要进行精细的分析、优化的设计，改进换刀点设置，减少实际运行的成本，从而进一步提高了加工的效率。
2 提高数控加工效率的具体做法
2.1 完善加工流程
要提高数控机床的加工效率不可能一蹴而就，必须下大力气提高基础工艺、基础材料、基础元器件研发和系统集成水平，加强重大技术成套装备研发和产业化，突破并掌握高端测控系统、关键基础零部件、高档工作母机、特种专用优质原材料这四个瓶颈环节的关键核心技术，大力提高铸造、锻压、焊接、热处理等基础工艺水平，例如高端液压件的毛坯铸造技术等等。同时还要强化核心关键技术研发，强化行业基础共性技术研究，集中力量开发并实施科技攻关重大专项，提升重大技术集成创新能力。通过自主创新攻克重点领域技术难题，掌握核心关键技术。
2.2 促进产业升级
加大投资调结构、促升级、求发展，决定了数控机床的明天和未来。据统计，近年来全国数控机床企业用于自身发展所完成的全部固定资产投资中，90%左右是自筹资金，国家预算仅占不到0.5%。但是，在这些固定资产投资过程中，存在着重外延扩张轻内涵提升、重加工制造轻研发试验、重成套主机轻配套基础、重眼前利益轻长远发展以及跟风趋同多、注重特色少等严重问题。所以，使用自筹资金发展高端装备，调整产业和产品结构，必须慎之又慎，切忌盲目投资，一哄而上。毕竟提高数控机床加工效率的条件要求很高，盲目发展的风险很大，一定要根据自身能力，扬长避短，突出重点。
2.3 利用成组技术
在实现零件的分组和编码后，就可为每一种数控机床具体所适合加工的零件进行具体的分组，从而形成一个检索的指令，之后利用这些具体的检索指令，就能够从大量的零件中快速地检索出适合在一些特种加工的零件组或零件。一般情况下加工中心都是适合多品种、中小批量的零件加工，加工中心的刀库容量相当大。所以刀具的实际品种也比较繁多，材料、规格各不相同，因此刀库中所存放这些具体的刀具，什么时间需要更换等一系列问题，会直接影响到数控机床加工整个过程的生产效率。为了减少更换刀库中的刀具次数，进一步提高机床的加工使用的效率，可以给每一组的工件配备一套具体的刀具，也就是说成组的刀具。成组刀具进行加工的并不是一种具体的零件，而是由几种零件进行组成的一组零件。这样就减少了更换刀具的时间，从而减少了辅助时间。
2.4 改进传统产业
提高机床加工效率的本质是传统产业的升级，在高端装备制造业的强力牵引拉动下，传统机床加工的发展方向将会更加明确。传统机床加工的发展不仅为数控机床的发展提供了系统配套条件和环境的支撑，而且将加速全行业的由大变强。因此，发展新兴产业与提升传统产业必须统筹协调、相互促进，两者不可偏废。无论是数控机床还是传统产业，都必须把大力提高产品质量的可靠性作为企业发展的重中之重。
3 结束语
综上所述，随着数控技术的快速发展，想要提高数控机床的加工效率。应从多方面着手，比如采用新型性能优良的切削液和高效率的冷却、润滑方法，降低切削力和切削温度，改善刀具的受热情况，延长刀具寿命，以及采用新材料刀具，优化加工性能及工装卡具等各种渠道及方法来提高加工效率。
参考文献：
[1]周祖德，陈幼平.现代制造系统的监控与故障诊断[M].武汉：华中理工大学出版社，2009.
[2]汤爱君，马海龙.切削颤振特性的影响因素[J].工具技术，2011.4(8)：32-35.