國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床維修現(xiàn)狀分析

1、安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控機(jī)床故障診斷與檢修國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床維修現(xiàn)狀分析論文系 （部） 數(shù)控工程系 專 業(yè) 數(shù)控技術(shù) 班 級(jí) 數(shù)控3104 姓 名 汪 輝 學(xué) 號(hào) 1401103175 指導(dǎo)教師 張 超 2012 2013 學(xué)年第二學(xué)期 國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床維修現(xiàn)狀分析 摘要：隨著微電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的性能日臻完善，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大，世界先進(jìn)制造技術(shù)日益成熟，數(shù)控加工技術(shù)在為國(guó)已進(jìn)入晉級(jí)階段。而數(shù)控加工使用的設(shè)備 數(shù)控機(jī)床在數(shù)量上遍及制造業(yè)的絕大多數(shù)企業(yè)，在品種上除了所有的通用機(jī)床都實(shí)現(xiàn)了數(shù)控化之外，還有數(shù)控成型類機(jī)床，數(shù)控特種加工類機(jī)床及快速成型機(jī)床等。數(shù)控機(jī)床就是針對(duì)這種要求而產(chǎn)生

2、的一種新型自動(dòng)化機(jī)床。數(shù)控機(jī)床集微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)于一體，是高度機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品。它本身又是機(jī)電一體化的重要組成部分，是現(xiàn)代機(jī)床技術(shù)水平的重要標(biāo)志。數(shù)控機(jī)床體現(xiàn)了當(dāng)前世界機(jī)床技術(shù)進(jìn)步的主流，是衡量機(jī)械制造工藝水平的重要指標(biāo)，在柔性生產(chǎn)和計(jì)算機(jī)集成制造等先進(jìn)制造技術(shù)中起著重要的基礎(chǔ)核心作用。從數(shù)控機(jī)床的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀出發(fā)，我國(guó)數(shù)控機(jī)床應(yīng)用與世界先進(jìn)國(guó)家的差距，數(shù)控機(jī)床應(yīng)用效率不足的原因，并從管理途徑和技術(shù)途徑提出改善的措施。關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床、現(xiàn)狀分析、診斷、維修引言 ： 從20世紀(jì)中葉數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)以來(lái)，數(shù)控機(jī)床給機(jī)械制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化。數(shù)控加工

3、具有如下特點(diǎn)：加工柔性好，加工精度高，生產(chǎn)率高，減輕操作者勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件，有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化以及經(jīng)濟(jì)效益的提高。數(shù)控機(jī)床是一種高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品，適用于加工多品種小批量零件、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、精度要求較高的零件、需要頻繁改型的零件、價(jià)格昂貴不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件、要求精密復(fù)制的零件、需要縮短生產(chǎn)周期的急需零件以及要求100%檢驗(yàn)的零件。數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍使其成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)發(fā)展的重要裝備。 進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)與國(guó)際全面接軌，進(jìn)入了一個(gè)蓬勃發(fā)展的新時(shí)期。機(jī)床制造業(yè)既面臨著機(jī)械制造業(yè)需求水平提升而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機(jī)，也遭遇到加入世界貿(mào)易組織后激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的壓力，

4、加速推進(jìn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展是解決機(jī)床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。隨著制造業(yè)對(duì)數(shù)控機(jī)床的大量需求以及計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的飛速進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大，并且不斷發(fā)展以更適應(yīng)生產(chǎn)加工的需要。一：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

5、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、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

6、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(guò)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(lái)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(lái)，數(shù)控機(jī)

7、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(wú)論在硬件和軟件方面，都有飛速發(fā)展。二：數(shù)控機(jī)床在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀 在汽車等大批量生產(chǎn)行業(yè)，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)內(nèi)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(wèn)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

8、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)的人才不能與之配套，機(jī)床的養(yǎng)護(hù)以及使用不夠規(guī)范，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(kāi)機(jī)率達(dá)6070，而國(guó)內(nèi)用戶的開(kāi)機(jī)率僅有2030，數(shù)控機(jī)床的開(kāi)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(guò)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)內(nèi)數(shù)控機(jī)床普遍存在加工效率不高的現(xiàn)狀。三：數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)

9、狀分析3.1數(shù)控機(jī)床本身的局限性計(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(wú)法精確加工的零件，如曲面、曲線等，又大大地提高了整個(gè)加工過(guò)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(wàn)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(jiàn)，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(wú)優(yōu)勢(shì)可言。2. 數(shù)控機(jī)床控制方

10、式的限制數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(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)床的工作范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

11、工手段來(lái)完成。3.2 在使用數(shù)控機(jī)床過(guò)程中的問(wèn)題以及影響因素 在對(duì)數(shù)控設(shè)備的使用過(guò)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(wèn)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(wú)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(méi)有相應(yīng)的管理手段仍然無(wú)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(lái)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(wú)法最大

12、限度地發(fā)揮數(shù)控設(shè)備的加工效率。 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(lái)很大困難，大大限制了零件的轉(zhuǎn)移加工。 一般的系統(tǒng)內(nèi)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(wú)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(wú)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)中大量使用了CAD/CAM軟件， 但基

13、層缺乏與上層技術(shù)部門(mén)銜接的環(huán)節(jié)， 因而無(wú)法獲得技術(shù)部門(mén)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)內(nèi)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)間段內(nèi)有多少材料被去除，在度量時(shí)間段內(nèi)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)內(nèi)，雖然近年來(lái)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(lái)說(shuō)，仍

14、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(gòu)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(gòu)買(mǎi)后使用成本太高或加工范圍??；購(gòu)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(gòu)置的數(shù)控機(jī)床，往往無(wú)加工對(duì)象，致使設(shè)備常年閑置，或用來(lái)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)內(nèi)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

15、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)果造成了廠際甚至廠內(nèi)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(guò)程中大量的時(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(wèn)題。 3.3數(shù)控加工集成應(yīng)用處于起步階段國(guó)內(nèi)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(guò)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(guò)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)

16、準(zhǔn)備滯后等問(wèn)題，增加了數(shù)控設(shè)備的停機(jī)等待時(shí)間。 3.4. 數(shù)控刀具系列化應(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)內(nèi)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(kù)建設(shè)難以實(shí)際開(kāi)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

17、率造成負(fù)面影響。 3.5 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(kāi)放以來(lái)，國(guó)內(nèi)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(guò)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

18、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(kāi)機(jī)的原因2030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(lái)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。3.6 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(guò)程等，由于在生產(chǎn)過(guò)程中存在著誤操作引起的零件超差等事故，或使用同樣

19、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(lái)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

20、使用人員應(yīng)該具備以下知識(shí):1. 良好的機(jī)械加工與工藝知識(shí)數(shù)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(wú)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(kāi)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(kāi)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(guò)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)的內(nèi)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)

21、輔助設(shè)計(jì)(CAD)， 計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)(CAPP)，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(lái)越密切。3.7 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)內(nèi)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(gòu)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)內(nèi)企業(yè)搞技術(shù)封鎖（對(duì)軍工企業(yè)更甚）

22、，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)月甚至更長(zhǎng)的時(shí)間才能排除。3.8 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。3.9 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)大到很大的范圍；技術(shù)準(zhǔn)備工作滯后。四：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

23、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)內(nèi)航空企業(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： （一）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)內(nèi)部的零件加工路線分工和數(shù)控車間內(nèi)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(lái)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)內(nèi)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

24、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)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)內(nèi)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(kù)存，一方面確保設(shè)備狀

25、況的完好，另一方面可以通過(guò)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)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，又大大地提高了工作效率。通過(guò)DNC控制，可解決系統(tǒng)內(nèi)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(wèn)題；通過(guò)建立車間內(nèi)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

26、整個(gè)過(guò)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。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。（二）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(guò)廠所協(xié)作等模式將先進(jìn)

27、的理論和技術(shù)轉(zhuǎn)化為國(guó)內(nèi)企業(yè)的自主技術(shù)，以盡快縮短與世界先進(jìn)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.（三）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

28、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用。一臺(tái)高效的數(shù)控機(jī)床，由一群毫無(wú)數(shù)控知識(shí)的人來(lái)管理、來(lái)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(wèn)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)期內(nèi)，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

29、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(wú)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)

30、能力強(qiáng)，考慮問(wèn)題比較全面，編制的數(shù)控程序會(huì)相對(duì)合理、可操作性強(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)與內(nèi)外有關(guān)人員的技術(shù)交流；多學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)書(shū)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(ài)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。（四）做好刀具選型與管理工作刀

31、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)消耗大量的刀具。制造業(yè)追求高品質(zhì)刀具的腳步從來(lái)沒(méi)有停止過(guò)，這是因?yàn)闊o(wú)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(méi)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(lái)越龐大；刀具的品牌與種類越來(lái)越多，刀具的品質(zhì)越來(lái)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、陶瓷材料，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(gòu)買(mǎi)刀具的使用與管理。由于刀具的國(guó)內(nèi)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