如何优化数控加工工艺

A. 如何优化工艺提高生产率

如何优化工艺设计实现高效生产

发动机生产线规划是一项系统性很强的工作，同时也是一门基于经验的学问。在实际操作中，大量新技术的运用，对管理者及操作人员的素质、工厂运作的水平都有很高的要求。回顾身边的生产实例我们不难发现，很多失败的例子都是由于生产线选型失误、设备选择错误造成的，从而导致生产效率低、运行成本高。由此可见，发动机生产线早期规划是项目成功与否的关键，合理选择生产线的类型至关重要，它会直接影响到后续生产线的利用率和适应产品更改的能力。下面就以我公司某发动机缸盖加工生产线的工艺规划为例，谈谈如何利用新技术和新工艺，优化工艺设计思路，减少人员数量和降低工人的劳动量，达到提高生产效率的目的。 众所周知，大多发动机的缸盖都为薄壁铸铝件，铸造应力集中，时效时间较长，加工变形量大，因此，导致缸盖加工工艺比较复杂，涉及的技术领域较宽，需充分掌握好各种工艺技术，合理安排好各工序。优化缸盖生产线规划，选用高效的加工设备和高速切削工具等一系列措施，不仅能够有效保证产品质量，而且能够有效地提高生产效率。根据缸盖的工艺特点和生产线工艺方案，缸盖生产线常规的生产工艺流程为：毛坯上料→探测、铣进排气面、加工定位孔→顶、底面及孔系加工→前后端面孔系加工→挺杆孔、导管阀座底孔加工→中间清洗→试漏→气门导管、阀座压装→燃烧室面和喷油嘴孔精加工→进、排气导管阀座精加工→清洗→装配→凸轮轴孔等的精加工→最终清洗→压装碗形塞、试漏检测→打号→外观检查、下线。

在对该缸盖生产线进行扩产工艺设计时，为了提高劳动生产率和产品质量，相对于原有缸盖生产线，我们主要从以下几个方面进行了工艺设计优化。设备布局我公司对新缸盖生产线的工艺设计和设备布置打破了原有缸盖生产线直线布置的思路，按照C型布置。这样使得粗加工和精加工的机床相对集中，辅机也相对比较集中。原来一人最多只能操作4台加工设备，现在可以操作6台设备，减少了操作者的数量和疲劳强度，也减少了操作带来的失误。设计时，尽可能地缩短机床之间的间距，缩短生产线的长度，从而减少操作者的行走时间。不仅如此，整线将所有工作区域设计在同一个操作高度，尽量避免机床与机床之间使用上下台阶或不同高度的踏脚板，减少了操作工上下台阶的时间。同时，对所有加工设备，利用非机动辊道，采用人工沿着辊道送料至交换臂，再由交换臂送到机床夹具上。相对于原有生产线，避免了操作者从辊道到机床夹具的工件搬运，也减少了工人穿越辊道的行走路程，大大降低了工人的劳动强度。原有生产线和新生产线的设备布置方式见图。 从两种生产线的设备布置可以看出，新生产线的布置更具优势，便于生产组织和人员安排，极大地提高了生产效率。两种生产线布线方式对比见表1。专柔结合目前，生产线的选型主要有两种形式：专机自动线和柔性数控加工线。几年前，选择专机线或柔性线主要考虑的依据是产量和产品的变化。通常，大批量且较成熟的产品采用专机线，中小批量或产品存在潜在变化较大的选择柔性线。柔性生产线与专机组线特点的对比见表2。我们在对该缸盖生产线进行工艺设计时，在保证该产品生产的同时，不需要调整夹具，仅通过更换部分刀具，就能够满足其他几种缸盖的生产。粗加工采用高速加工中心，以适应多品种缸盖的加工，提高了工作效率。而气门阀座、导管及凸轮轴孔的精加工工序在缸盖加工中属于非常关键的工序，如采用加工中心，工件精度的一致性很难长期得到保证，且为保证其均匀一致性所要开展的质量管理也将是一项非常复杂的工程。为此，我公司在该种缸盖的气门阀座、导管的精加工工序上采用了德国标准化设计的柔性专用机床，正好满足了中等产量的要求。这种柔性专用机床结构简单，无需像加工中心那样进行刀具交换，只需进行初期的调整就可确保机床的加工精度。尤其在座圈导管的精加工过程中，加工中心需要两种粗精加工刀具，第一把刀具粗加工座圈和导管的引导孔，第二把刀具精镗座圈和导管，这样难以保证同轴度等精度，采用柔性化专用机床可有效克服以上问题，且加工质量非常稳定。

高速双主轴切削技术设备与工艺的发展总是互相促进，高速切削工艺技术正是在高速切削所需要的高速切削机床和高速切削刀具大力发展的推动下应运而生的。目前，高速切削技术作为新工艺，在发动机制造行业得到广泛应用。高速双主轴加工中心正是为满足汽车制造业高效率的要求而开发的新产品，其可以同时加工两个工件，成倍地提高了加工效率。我公司该缸盖生产线的设备采用了德国制造的双主轴高速加工中心，配备相应的高速切削刀具和复合刀具。在降低初期设备投资成本的同时，也减少了设备的占地面积，并极大地减少了操作者的数量，提高了劳动生产率。以车代镗的阀座加工工艺气门座圈的加工难点在于内孔的几何形状复杂，有多段圆弧与多段锥度、多段直孔的复合。为了获得一个宽度恒定的工作锥面，特别是交线处的尺寸公差与位置公差更难控制。在镗加工方式下，由于座圈是高硬度材料（HRc50-58），切削余量较大，刀刃的磨损较快，刀刃的切削部分会出现凹弧型，而这种刀刃磨损的轮廓会复制在座圈的密封锥面上，加工后座圈的工作锥面就出现凸弧形，随着刀具的磨损，弧形变的越来越明显，座圈的密封性变得越来越差。为保证座圈工作锥面对导管孔的跳动、锥面的表面粗糙度、导管的直线度，减少工序成本，提高生产效率，座圈的锥面在缸盖扩产时采用车刀进行车削加工方式（见图4），刀刃是随着滑板的移动来加工的，刀片的刀刃磨损很均匀，不会出现弧形的密封面，可以避免镗削工艺出现的一些缺陷，从而减少了调刀次数，提高了加工效率。同时，该缸盖的座圈和导管孔的相对精度采用专用检具进行测量，并对座圈的工作锥面进行密封性验证，更好地监控该产品的加工质量。

辅机柔性技术在对该缸盖线进行工艺设计时，为了提高生产效率，我们对所有辅机的柔性也进行了设计的技术创新。如中间和最终试漏机，针对挺杆孔和主油孔的位置差别较大、密封点较多等现象，由于几种产品存在较大差异，两台设备均采用快换夹具方式进行多种产品切换试漏，切换时间控制在5min之内。又如座圈导管的压装，也是根据几种产品的导管座圈角度不同而进行柔性设计的，只通过更换部分工装和压头，即可实现三种产品的混流生产，切换时间控制在0.5h之内。同时，该设备采用气液增压缸作动力，结合立式结构压装布置，不仅大大缩小了设备的占地面积，也大幅降低了动能的消耗。另外，该线的部分辊道采用***辊道，能够有效地保证辊道上的工件不会见面，避免了常规辊道出现的工件之间的磕碰和辊道对工件传输面的划伤，从一定程度上也节约了动能的消耗。综上所述，我公司该缸盖生产线在工艺设计时，通过对原有生产线工艺的优化，不仅减少了人员数量，降低了劳动强度，大幅提高了劳动效率，而且提升了产品的质量。因此，在生产线规划、选择生产设备时，降低生产运行成本，其决定因素是工艺设计。工艺设计是质量、成本和效率的龙头，采用好的工艺设计也相当于为企业创造了效益。

B. 如何提高数控机床机械加工效率

数控车床、车削中心，是一种高精度、高效率的自动化机床。配备多工位刀塔或动力刀塔，机床就具有广泛的加工工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件，具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。通常影响模具高速度、高质量加工的因素影响模具高速度、高质量加工的因素很多，但汇总起来主要有如下几个方面：数学模型、数控机床、刀具与编程方法等，下面简单介绍下提高速度和工件质量的方法：
一、高精度、高质量的产品数学模型是实施模具高速度、高质量加工的前提和必要条件。产品建模误差主要来源于数据输入的随机误差，曲线、曲面的逼近误差，曲线、曲面光顺处理公差以及构造曲面方法不当而产生的误差，尤其是因曲面造型方法不当而产生的误差对模具加工质量影响最大。
二、数控机床数控机床性能直接影响被加工零件的质量和效率。影响模具加工质量和效率的与机床有关的参数有：机床的定位精度和重复定位精度、主轴转速和切削进给速度、机床的结构与刚性、温度补偿功能及控制系统的性能等。
三、刀具对模具高速度、高精度加工的影响仅次于数控机床。影响模具加工质量和效率的与加工刀具有关的参数有：刀具的几何形状与尺寸精度，刀具的动平衡性能刀具的变形与磨损等。
四、切削油的性能是影响刀具磨损和工件质量的关键因素，采用硫化猪油和硫化脂肪酸酯为主要添加剂的专用切削油具有优异的极压抗磨性能，能有效的降低刀具磨损的速度，提高工件的精度。
五、模具的数控加工流程及设定各工序的加工工艺参数是实施模具高速度、高精度加工的前提和保障，也是对模具加工质量和效率影响最大的能动因素。数控加工工艺内容包括：芫成零件数控加工的工序数，工序内容与加工顺序，每道工序的刀具使用情况及加工工艺参数选择等内容。
六、工件的找正、装夹与实际加工也对模具的高速度、高精度加工产生很大的影响，如果找正有误差，这个误差就会直接反映到被加工零件上；如果工件的定位、装夹不当，零件就会在加工过程中产生较大的变形、移位和振动，而影响被加工零件的加工精度。
以上就是数控车床提高加工效率和工件精度的方法，严格遵守车间加工操作规程可以减少事故的发生。

C. 如何提高数控车床加工效率

在实际过程中，会发现相同的数控车床不同的人员操作，在相同的时间内效率相差很大，许多数控车床的能力得不到充分的体现，发挥不出其最优作用。在使用过程中，只有充分考虑影响数控车床各方面因素，才能使数控车床的能力得到充分的发挥：
一、制定合理的工艺路线，减少数控铣削的辅助时间
为了提高数控车床的效率，首先必须认真分析数控车床，弄清零件的材料、结构特点和形位公差要求、光洁度、热处理等方面的技术要求，根据具体条件尽量提高效率，制定出合理的工艺。
二、选择恰当的刀具
选择刀具应考虑数控车床的能力、工序内容、工件材料等因素。数控车床所选择的刀具，不仅要求具有高硬度、高耐磨性、足够的强度和韧性、高耐热性及良好的工艺性，而且要求尺寸稳定、安装调整方便，并具有良好的经济性。尽可能选择通用的标准刀具，不用或少用特殊的非标准刀具。
三、合理安装夹紧工件，提高装夹速度
在数控车床上工件时，工件的定位安装应力求使设计基准、工艺基准与编程计算的基准统一；尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部表面；避免采用占机人工调整方案，以充分发挥数控车床的效能。对零件进行定位、夹紧设计以及家具的选用和设计等问题上要作全面考虑。
四、使用专用的车床切削油，减少刀具的损耗
车床切削油含有切削专用添加剂成分，通过添加剂的释放可以有效的保护刀具，减少刀具的磨损并能提高工件精度。通过减少刀具的换刀次数来提高设备的运行时间，从而大幅度的提高效率。
五、合理选择切削用量，提高加工余量的切除效率
在选择数控铣床的切削用量时，如果是粗加工一般以提高效率为主，但也要考虑经济性，可选择较大的切削深度和进给速度；要是半精加工和精加工，应在保证质量的前提下，兼顾效率、经济性；刀具做空程运动时应设定尽可能高的进给速度。
六、实行刀具预调和自动测量，减少占机调整时间
数控车床过程中往往要用到多把不同的刀具，如果刀具不能预先调好，就需要操作者把每一把刀具都安装到主轴上，慢慢地确定的准确长度和直径。然后，通过CNC控制面上的按键用人工输入。如果使用对刀仪，可以精确测量出刀具的直径和长度，减少车床占用时间，大大提升数控铣床的效率。
七、灵活运用数控车床的各种辅助功能
数控车床具有刀具半径和长度补偿功能，通过改变刀具补偿的方法弥补刀具尺寸误差，以实现分层铣削和粗、精加工或用于提高加工精度，并可加工配合件。运用宏最大的特点就是将有规律的形状或尺寸表示出来，可以形成模块化，应用时只需要把零件信息、加工参数等输入相应模块的调用语句中，大大缩短编制和输入时间。

D. 怎么让数控设备技术提高

在普通机床上加工零件时，首先应由工艺人员对零件进行工艺分析，制定零件加工的工艺规程，包括机床、刀具、定位夹紧方法及切削用量等工艺参数。同样，在数控机床上加工零件时，也必需对零件进行工艺分析，制定工艺规程，同时要将工艺参数、几何图形数据等，按规定的信息格式记录在控制介质上，将此控制介质上的信息输入到数控机床的数控装置，由数控装置控制机床完成零件的全部加工。我们将从零件图样到制作数控机床的控制介质并校核的全部过程称为数控加工的程序编制，简称数控编程。数控编程是数控加工的重要步骤。理想的加工程序不仅应保证加工出符合图样要求的合格零件，同时应能使数控机床的功能得到合理的利用与充分的发挥，以使数控机床能安全可靠及高效地工作。
一般来讲，数控编程过程的主要内容包括：分析零件图样、工艺处理、数值计算、编写加工程序单、制作控制介质、程序校验和首件试加工。数控编程的具体步骤与要求如下：（1）分析零件图首先要分析零件的材料、形状、尺寸、精度、批量、毛坯形状和热处理要求等，以便确定该零件是否适合在数控机床上加工，或适合在哪种数控机床上加工。同时要明确加工的内容和要求。（2）工艺处理在分析零件图的基础上，进行工艺分析，确定零件的加工方法（如采用的工夹具、装夹定位方法等）、加工路线（如对刀点、换刀点、进给路线）及切削用量（如主轴转速、进给速度和背吃刀量等）等工艺参数。数控加工工艺分析与处理是数控编程的前提和依据，而数控编程就是将数控加工工艺内容程序化。制定数控加工工艺时，要合理地选择加工方案，确定加工顺序、加工路线、装夹方式、刀具及切削参数等；同时还要考虑所用数控机床的指令功能，充分发挥机床的效能；尽量缩短加工路线，正确地选择对刀点、换刀点，减少换刀次数，并使数值计算方便；合理选取起刀点、切入点和切入方式，保证切入过程平稳；避免刀具与非加工面的干涉，保证加工过程安全可靠等。有关数控加工工艺方面的内容，我们将在第2章2.3节及2.4节中作详细介绍。（3）数值计算根据零件图的几何尺寸、确定的工艺路线及设定的坐标系，计算零件粗、精加工运动的轨迹，得到刀位数据。对于形状比较简单的零件（如由直线和圆弧组成的零件）的轮廓加工，要计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值，如果数控装置无刀具补偿功能，还要计算刀具中心的运动轨迹坐标值。对于形状比较复杂的零件（如由非圆曲线、曲面组成的零件），需要用直线段或圆弧段逼近，根据加工精度的要求计算出节点坐标值，这种数值计算一般要用计算机来完成。有关数值计算的内容，我们将在第3章中详细介绍。（4）编写加工程序单根据加工路线、切削用量、刀具号码、刀具补偿量、机床辅助动作及刀具运动轨迹，按照数控系统使用的指令代码和程序段的格式编写零件加工的程序单，并校核上述两个步骤的内容，纠正其中的错误。（5）制作控制介质把编制好的程序单上的内容记录在控制介质上，作为数控装置的输入信息。通过程序的手工输入或通信传输送入数控系统。（6）程序校验与首件试切编写的程序单和制备好的控制介质，必须经过校验和试切才能正式使用。校验的方法是直接将控制介质上的内容输入到数控系统中，让机床空运转，以检查机床的运动轨迹是否正确。在有CRT图形显示的数控机床上，用模拟刀具与工件切削过程的方法进行检验更为方便，但这些方法只能检验运动是否正确，不能检验被加工零件的加工精度。因此，要进行零件的首件试切。当发现有加工误差时，分析误差产生的原因，找出问题所在，加以修正，直至达到零件图纸的要求。
数控编程的方法，数控编程一般分为手工编程和自动编程两种。（1）手工编程手工编程就是从分析零件图样、确定加工工艺过程、数值计算、编写零件加工程序单、制作控制介质到程序校验都是人工完成。它要求编程人员不仅要熟悉数控指令及编程规则，而且还要具备数控加工工艺知识和数值计算能力。对于加工形状简单、计算量小、程序段数不多的零件，采用手工编程较容易，而且经济、及时。因此，在点位加工或直线与圆弧组成的轮廓加工中，手工编程仍广泛应用。对于形状复杂的零件，特别是具有非圆曲线、列表曲线及曲面组成的零件，用手工编程就有一定困难，出错的概率增大，有时甚至无法编出程序，必须用自动编程的方法编制程序。（2）自动编程自动编程是利用计算机专用软件来编制数控加工程序。编程人员只需根据零件图样的要求，使用数控语言，由计算机自动地进行数值计算及后置处理，编写出零件加工程序单，加工程序通过直接通信的方式送入数控机床，指挥机床工作。自动编程使得一些计算繁琐、手工编程困难或无法编出的程序能够顺利地完成。

E. 机械加工工艺有哪些优化方法

一、外在环境的优化
对于外在环境的优化，即加工布局的优化。机械加工的工艺布置也称为产品功能布置，是指专业技术人员运用同类设备，将所有参与设计的工作人员统一引领到一个地方组织布置的形式。生产中的应用主要体现在按车床小组、电焊组等分区，将各类机床之间的安置都设置好一定的顺序，最后按照加工的产品中具备的大多数零件的加工流程来排列。统一规划各项工艺的顺序和所占比例，可以减少不必要的浪费，降低整体运作成本，促使各部门间按部就班工作，争取达到事半而功倍的效果。
二、产品布置的优化
产品布置是为一些特殊工艺量身打造的，其加工基础是标准化的产业分工。在产品加工过程中，对每一项产品所运用的工艺应达到一个基本的熟知程度。在基本掌握各项加工工艺和加工工匠的特点后，实现因地制宜。这里所说的机械加工工艺都是通过对零件的精加工来使各零件符合装配到产品上的规格。由于整个流程结束后，会由专门的质检机构对其进行检验。只有能够通过所有检验环节的产品，才能收入车间库存中等待下一环节的包装和出库。所以对每样产品的布置过程中，要充分考虑其在该环节的完成程度是否利于其进入下个环节的安装。
三、对各种零件表面的光整技术的应用
作为重要的加工技术，很多零件在加工过程中都会采用光整技术这道工序。使用这项工艺做大的好处，不是让手中的零件更好地符合标准大小，而是通过精良的加工技巧增强零件表面的光整度。在光整技术中，通过磨具改变其内部层面的纹路结构，这样作出的纹路不仅美观大方，还能增强零件的抗压性、耐磨性，使之不易在其他加工环节中被其他坚硬的物质损坏。这样做的另一种好处是使零件表层的毛边都能自然平整，可以说这相当于对加工部件在表皮上的一次彻底改造。
四、新型工艺的优化
在机械加工工艺中，还能通过新型工艺对零件进行深层打磨、制造。这些新型的应用对象和上述三项不同，是专门面向硬度较高或抗压性极小的产品的。当然，也包括一些外形复杂不易改造的产品。特种机械加工工艺通过特殊手法对其统一打磨，应用光能和机械能改变材料的深层构造，降级零件间的接触减少磨损，从而使零件加工的精良程度更上一层楼。
五、新型刀具材料的应用
机械设备的类型各异，配备的加工刀具与润滑系统也各不相同。随着机械设备的自主化加工的不断进步，加工刀具也会趋于标准化。机械设备现阶段只需要根据自身需求更换符合标准的刀具便可完成工艺流程，与之配套的润滑系统会自动的切削不同工艺下所使用的金属加工油以满足工艺需求。目前切削刀具正在向超硬度复合材料方向发展，而以硫化添加剂为主要成分的金属加工油也得到了关键技术的突破。

F. 如何编好数控加工工艺如何提高自己的数控加工工艺技能

练习，熟能生巧

G. 如何才能学好数控加工工艺

理论与实践的完美结合

H. 如何提高数控加工效率

1. 提高数控加工效率的方法 数控加工技术虽然是一种计算机集成制造技术，但它离不开相应的管理及配套技术．要提高数控加工效率，应该提高认识、转变观念，完善和加强各种相应的配套技术措施和管理水平。1.1 提高认识，转变观念 第一，数控技术是一项综合技术，除数控机床外还必须有相应的配套技术，才能充分发挥的效率。 第二，数控设备都有它的生命周期，一台新设备、一项新技术在一定的时期内会显示出很强的生命力，但随着时间的推移会逐渐被淘汰，取而代之的又是更新的技术和设备。 第三，在数控加工技术的发展过程中，人的素质起着决定性的作用，这里的人包括管理人员、工程技术人员、工程维护人员和操作使用人员。1.2 培养优秀的数控技术人才 数控机床虽然智能化程度很高，但是人的作用却至关重要，没有技术好的编程人员，数控机床的效率就不可能得到有效地提高，没有好的机床操作者就达不到最佳加工方式，产品的合格率就会降低，同时也会大大降低数控机床的使用效率和缩短机床的使用寿命。1.3 以管理和技术支持为后盾 管理者对数控机床往往存在误区：譬如，认为加工中心一类的数控机床为贵重机床，粗加工不能用，太精密的工件又不一定能加工，这样，就自然把加工对象压缩到很小的范围内，使数控机床任务不饱满；给数控机床安排不合适的工件加工或不控制工件的毛坯质量，导致经常出现质量事故；生产管理的计划性不强，安排数控加工时不给与足够的技术准备时间，指望用数控机床来“突击加工”，但由于数控机床准备工时较长，经常出现不能按时完成任务的情况．因此，管理层对数控技术的应用的发展也具有重要的作用。 1.3.1 刀具的管理措施 与进口刀具相比较，国产刀具质量较差，表现为几何尺寸的精度低，表面粗糙，寿命短，为了提高数控加工效率和加工质量，可以从以下几个方面采取措施：第一，对刀具进行预调，这样可以减少刀具在机床上的安装调整时间，减少操作者刀具准备的时间， 第二，刀具刃磨。这里指重磨，数控机床所使用的刀具最好是数控刀具磨床所磨的刀具，当刀具用钝时，应及时刃磨后入库，保证出库的刀具能够正常使用。 第三，对刀具进行计算机管理。随着数控加工复杂程度的不断增加，刀具的管理也越来越复杂，对刀具的人工管理容易产生错误。所以，应该推行刀具的计算机管理，刀具的计算机管理应该包括出入库管理、借还管理、配刀管理、刀具尺寸的测量管理、刀具的寿命管理、刀具的报废管理、统计报表、刀具的查询、与切削参数数据库连接的接口以及刀具库的维护等内容。关于刀具的种类和库存量，应根据数控机床的数量，不断充实扩展。 1.3.2．工装夹具的应用与管理 工装夹具的选择与工件的安装时间和测量时间有直接关系，也就是与加工的辅助时间有关系。 （1）推广和改进组合夹具及组合真空夹具的应用，缩短辅助时间。 （2）尽可能提高工件基准选择的统一性，减少工装定位的工作量和夹具的数量。 （3）采用定力夹具，防止工件产生装夹变形，提高加工精度。 （4）积极推广工装夹具的计算机辅助管理。 1.3.3 产品的设计工艺 （1）圆角、斜角的大小变化要尽量统一，从而简化编程和刀具选择。 （2）设计合理的工件结构，使其更适合于数控加工。 （3）改进工艺，使表面粗糙度和尺寸精度更加合理。 1.3.4 毛坯工艺与管理 （1）提高定位基准精度，使加工余量均匀。 （2）提高毛坯质量，如应力消除等，防止产生加工变形。 1.3.5 合理安排工艺路线 应该采取措施防止和减少零件变形；如果反复修正基准，可采用无应力装夹；对重要零件应采取粗加工后自然时效。 1.3.6 零件试切 要严格产品试切制度，认真作好试切记录；对于首件产品的试切加工，编程工艺人员应该亲自到达现场指导。 1.3.7 及时完善各种配套标准建设 在缺乏标准的情况下，要完善和制定相关标准，如工艺参数特别是高速铣削参数的标准的制定。 1.3.8 数控加工的管理 数控加工具有很大的灵活性，工件种类繁多且大多结构比较复杂，需要刀具的种类和数量也比较多，因此，合理有效的管理至关重要。 第一，零件的编程。编程的管理主要包括编程准备工作的安排、编程所需原始资料的获取（如CAPP、共夹量具、刀具标准等）和程序的管理（包括介质管理和信息管理）。 编程准备工作主要包括刀具准备清单和进度情况、刀具的使用频率和磨损情况以及工夹量具库的管理。 第二，机床的维护．机床的维护包括三个方面内容：（1）预防性维护，以保证机床的正常运行；（2）故障性维修，消除故障，恢复设备的正常运行；（3）对老的数控机床进行改造，以降低新设备投资费用，充分提高设备的使用效率。 为了搞好机床的维护工作，要注重搜集相关资料（特别是进口机床），准备必要的机床维修备件，定期对机床维修人员进行必要的培训，并提高数控加工技术人员的待遇。 同时，还要注重环境温度的控制。夏天高温，机床的故障率会相应提高，因此，厂房应该有降温措施，对于开放式厂房，粉尘浓度高，易造成数控设备的故障，所以，应该改善数控加工车间的环境条件。 第三，实现调度自动化。2 .以创新工艺方法为重点 工艺技术人员是产品生产中的重要保证，工艺技术人员必须了解每台数控机床的各项参数，只有这样，才能知道什么零件在什么机床上加工效率高，数控机床上加工的零件应该怎样装夹才能加工的又快又不变形等。目前，一般公司现有的工艺方法还不能有效提高数控机床的加工效率，应该多进行相关方面的培训，在工艺方法上进行创新，提高数控机床的加工效率。3. 实现柔性制造 柔性制造系统是指适用于多品种、中小批量生产的具有高柔性且自动化程度极高的制造系统。柔性是FMS的最大特点，即系统内部对外部环境的适应能力，自动化是指将手工操作减至最低，甚至最后完全取消。FMS克服了传统的刚性自动线只适用于大量生产的局限性，表现出了对多品种、中小批量生产制造自动化的适应能力．随着社会对产品多样化、制造低成本、制造周期短的要求日趋迫切，由于微电子技术、计算机技术、通讯技术、机械与控制技术的进步，柔性制造技术发展迅猛并且日臻成熟。 柔性制造系统（FMS）通常包括3台以上的CNC机床（或加工中心），由集中的控制系统及物料系统连接起来，可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工管理，FMS是使用柔性制造技术最具代表性的自动化制造系统．由于装配自动化技术远远落后于加工自动化技术，产品的最后装配工序一直是现代化生产的一个瓶颈问题．研制开发适用于中小批量、多品种生产的高柔性装配自动化系统，特别是柔性装配单元（FAC）及相关设备已经越来越广泛的引起人们的重视[1]1-10。

I. 数控车床加工效率怎么提高

在实际生产过程中，会发现相同的数控车床不同的人员操作，在相同的工作时间内生产效率相差很大，许多数控车床的加工能力得不到充分的体现，发挥不出其最优作用。在使用过程中，只有充分考虑影响数控车床生产效率的各方面因素，想方设法地提高数控车床的生产效率，才能使数控车床的生产能力得到充分的发挥。
一、制定合理的加工工艺路线，减少数控铣削的辅助时间
为了提高数控车床的生产效率，首先必须认真分析数控车床所加工的零件，弄清零件的材料、结构特点和形位公差要求、粗糙度、热处理等方面的技术要求。然后在此基础上，选择合理的铣削加工工艺和简洁的加工路线。
加工工艺的制定：通常一个零件可以有数种不同的工艺过程，零件的工艺过程不同，其生产效率、加工成本以及加工精度往往有着显著的差别，因此应在保证零件加工质量的前提下，根据生产的具体条件，尽量提高生产效率和降低生产成本，制定出合理的加工工艺。
加工路线的确定：正确简洁的加工路线，是保证加工质量和提高效率的基础。选择零件的加工路线时，必须遵守加工路线的确定原则，才能达到提高生产效率的目的。确定加工路线的原则主要有：应能保证零件的加工精度和表面粗糙度的要求，且效率较高；应尽量使加工路线最短，这样既可减少程序段，又可减少刀具空程走刀时间；应使数值计算简单，程序段数量少，以减少编程工作量。此外，确定加工路线时，还要考虑工件的加工余量和车床、刀具的刚度等情况，确定是一次走刀，还是多次走刀来完成加工。同时，应尽量做到一次装夹、多方位加工，一次加工成形。这样，可减少工件的安装次数，有效缩短搬运和装夹的时间。这样，既能有效地提高加工效率又能很好地保证零件的位置精度要求。
二、选择恰当的刀具
选择刀具应考虑数控车床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。数控车床所选择的刀具，不仅要求具有高硬度、高耐磨性、足够的强度和韧性、高耐热性及良好的工艺性，而且要求尺寸稳定、安装调整方便。所以应采用新型优质材料制造数控加工刀具，并优化刀具参数，使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。那么，怎么选择合适的切削刀具呢？
（1）选择适当的刀具
在数控车床的切削加工中，金属切削刀具的作用是极其重要的。制造刀具的材料必须具有较高的硬度、耐磨性和耐热性，足够的强度和韧性，良好的导热性及工艺性，并具有良好的经济性。在选用刀具过程中，在满足零件加工要求的前提下，尽量选择直径较大的刀具，的强度及韧性较好；同一道工序中，选用的刀具数量尽量少，以减少换刀次数；尽可能选择通用的标准刀具，不用或少用特殊的非标准刀具。
（2）合理确定对刀点
对刀点是在数控车床上加工零件时，刀具相对于工件运动的起点。又称“程序起点"或“起到点"。对刀点的选择必须遵守以下原则：便于用数字处理和简化程序编制；在车床上找正容易，加工便于检查；引起的加工误差小。对刀点的位置可选在工件上，也可选在工件外面（如夹具或车床上），但必须与零件的定位基准有一定的尺寸关系。对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上，如以孔定位的工件，可选孔的中心作为对刀点。刀具的位置则以此孔来找正，使“到位点"与“对刀点"重合。这样，可以便可以更好地提高对刀的效率，保证加工质量。
三、合理安装夹紧工件，提高装夹速度
在数控车床上加工工件时，工件的定位安装应力求使设计基准、工艺基准与编程计算的基准统一；尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面；避免采用占机人工调整加工方案，以充分发挥数控车床的效能。
数控车床切削加工时，对零件进行定位、夹紧设计以及家具的选用和设计等问题上要作全面考虑。在设计家具时，首先要保证家具的坐标方向与车床的坐标方向相对固定。其次，要协调零件和车床坐标系的尺寸关系。同时，还应考虑：
（1）当零件生产批量不大时，应尽量采用组合夹具、可调式夹具及通用夹具，以缩短生产准备时间、节省生产费用；
（2）在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单；
（3）零件的装卸要快速、方便、可靠，以缩短车床的停机时间；
（4）夹具上各零部件应不妨碍车床对零件各表面的加工；
（5）在选择工装时应有利于刀具交换，避免发生干涉碰撞；
（6）在成批生产中还可采用多位、多件夹具，以提高加工效率。
四、合理选择切削用量，提高加工余量的切除效率
切削用量包括：主轴转速、切削深度、进给速度。在选择数控铣床的切削用量时，如果是粗加工，一般以提高生产率为主，但也要考虑经济性和加工成本，可选择较大的切削深度和进给速度；要是半精加工和精加工，应在保证加工质量的前提下，兼顾效率、经济性和加工成本；刀具做空程运动时应设定尽可能高的进给速度。具体数值应根据车床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。
五、实行刀具预调和自动测狼，减少占机调整时间
数控车床加工过程中往往要用到多把不同的刀具，如果刀具不能预先调好，就需要操作者把每一把刀具都安装到主轴上，慢慢地确定的准确长度和直径。然后，通过CNC控制面上的按键用人工输入。如果使用对刀仪，可以精确测量出刀具的直径和长度，减少车床占用时间，提高首件合格率，大大提升数控铣床的生产效率。
六、灵活运用数控车床的各种辅助功能及宏程序
数控车床具有刀具半径和长度补偿功能，通过改变刀具补偿的方法弥补刀具尺寸误差，以同一加工程序实现分层铣削和粗、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。
运用宏程序最大的特点就是将有规律的形状或尺寸用最短的程序表示出来，而且车床在执行此类程序时，较执行CAD/CAM软件生成的程序更加快捷，反应更迅速。宏程序可以使用变量，并给变量赋值，变量之间可以运算，程序运行可以跳转，可以形成模块化加工程序，应用时只需要把零件信息、加工参数等输入相应模块的调用语句中，大大缩短程序编制和输入时间。
数控车床还具有固定循环功能、子程序功能、镜像加工功能、旋转灯功能，运用这些功能能免去长程序的输入，使用得当尝尝能受到事半功倍的效果。