數(shù)控銑床是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測及精密機(jī)械等高新技術(shù)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。一臺數(shù)控銑床的價(jià)格少則幾十萬，多則幾百萬，而許多數(shù)控銑床的加工能力得不到充分的體現(xiàn)，發(fā)揮不出其最佳作用。據(jù)調(diào)查，數(shù)控銑床的實(shí)際切削時(shí)間不到工作時(shí)間的55% ，造成極大的浪費(fèi)。而影響數(shù)控銑床加工效率的因素很多，也很復(fù)雜。筆者在數(shù)控的教學(xué)實(shí)踐和對企業(yè)的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)：影響數(shù)控銑床生產(chǎn)效率的因素是多種多樣的?，F(xiàn)在許多學(xué)校、企業(yè)對此重視程度不夠，使數(shù)控銑床的生產(chǎn)效率大大降低。事實(shí)上，數(shù)控銑床生產(chǎn)效率可以提升的空間是很大的。在使用過程中，只有充分考慮到影響生產(chǎn)效率的各方面因素并想方設(shè)法地提高生產(chǎn)效率，才能使數(shù)控銑床的生產(chǎn)能力得到充分的發(fā)揮。
1 制訂合理的加工路線，減少數(shù)控銑削的輔助時(shí)間為了提高數(shù)控銑床的生產(chǎn)效率，首先必須認(rèn)真分析數(shù)控銑床所加工的零件，弄清零件的材料、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和精度、粗糙度、熱處理等方面的技術(shù)要求。然后在此基礎(chǔ)上，選擇合理地銑削加工方式和簡捷地加工路線。加工方式的選擇：數(shù)控銑削的加工方式可分為順銑與逆銑兩種。因?yàn)閿?shù)控銑床的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)本身就有較高的精度和剛度，相對運(yùn)動(dòng)面的摩擦系數(shù)小，傳動(dòng)部件的間隙小，運(yùn)動(dòng)慣量小，并有適當(dāng)?shù)淖枘岜龋钥梢圆捎庙樸姷姆绞郊庸ぃ蕴岣邤?shù)控銑床的加工效率。加工路線的確定：正確簡捷地加工路線，是保證加工質(zhì)量和提高效率的基礎(chǔ)。選擇零件的加工路線時(shí)，必須遵守加工路線的確定原則，才能達(dá)到提高生產(chǎn)效率的目的。確定加工路線的原則主要有：應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度的要求，且效率較高；應(yīng)盡量使加工路線最短，這樣既可減少程序段，又可減少刀具空程走刀時(shí)間；應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量。此外，確定加工路線時(shí)，還要考慮工件的加工余量和機(jī)床、刀具的剛度等情況，確定是一次走刀，還是多次走刀來完成加工。同時(shí)，應(yīng)盡量做到一次裝夾、多方位加工，一次加工成形。這樣，可減少工件的安裝次數(shù)，有效縮短搬運(yùn)和裝夾的時(shí)間。這樣，既能有效地提高加工效率又能很好地保證零件的位置精度要求。
2 選擇恰當(dāng)?shù)牡毒?，提高?shù)控銑床的切削效率選擇刀具應(yīng)考慮數(shù)控銑床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材
料等因素。數(shù)控銑床所選擇的刀具，不僅要求精度高、剛度好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。所以應(yīng)采用新型優(yōu)質(zhì)材料制造數(shù)控加工刀具，并優(yōu)化刀具參數(shù)，使刀具的尺寸
與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應(yīng)。那么，怎樣選擇數(shù)控銑床的切削刀具呢？
2.1 選擇性能好的刀具
在數(shù)控銑床的切削加工中，金屬切削刀具的作用是極其重要的。制造刀具的材料必須具有很高的高溫硬度和耐磨性，以及必要的抗彎強(qiáng)度、沖擊韌性和化學(xué)惰性，還要有良好的工藝性，且不易變形。同時(shí)，刀具切削部分的幾何參數(shù)對切削效率的高低和加工質(zhì)量有很大影響。為防止刀尖處的熱磨損，主、副切削刃連接處應(yīng)采用修圓刀尖或倒角刀尖，以增大局部刀尖角，增大刀尖附近切削刃的長度和刀具材料的體積，以提高刀具剛性和減少刀具破損率。此外，刀具如果沒有儲備，或儲備數(shù)量太少，很快就用完了，而新刀具一時(shí)又買不到，這樣必然會影響數(shù)控銑削加工的效率。所以，合理的刀具儲備也可以達(dá)到提高數(shù)控銑床的生產(chǎn)效率的目的。
2.2 合理確定對刀點(diǎn)
對刀點(diǎn)是在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，刀具相對于工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。又稱“程序起點(diǎn)”或“起刀點(diǎn)”。對刀點(diǎn)的選擇必須遵守以下原則：
（1）便于用數(shù)字處理和簡化程序編制；
（2）在機(jī)床上找正容易，加工中便于檢查；
（3）引起的加工誤差小。
對刀點(diǎn)的位置可選在工件上，也可選在工件外面（如夾具或機(jī)床上），但必須與零件的定位基準(zhǔn)有一定的尺寸關(guān)系。對刀點(diǎn)應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，如以孔定位的工件，可選孔的中心作為對刀點(diǎn)。刀具的位置則以此孔來找正，使“刀位點(diǎn)”與“對刀點(diǎn)”重合。這樣，可以便可以更好地提高對刀的效率，保證加工質(zhì)量。
3 合理安裝夾緊工件，提高裝夾速度
在數(shù)控銑床上加工工件時(shí)，工件的定位安裝應(yīng)力求使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一；盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面；避免采用占機(jī)人工調(diào)整式加工方案，以充分發(fā)揮數(shù)控銑床的效能。數(shù)控銑床切削加工時(shí)，在對零件進(jìn)行定位、夾緊設(shè)計(jì)以及夾具的選用等問題上要作全面考慮。在設(shè)計(jì)選擇夾具時(shí)，首先要保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對固定。其次，要
協(xié)調(diào)零件和機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)系。同時(shí)，還應(yīng)考慮：
（1）當(dāng)零件生產(chǎn)批量不大時(shí)，應(yīng)盡量采用組合夾具、可調(diào)式夾具及通用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間、節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用；
（2）在成批生產(chǎn)時(shí)才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡單；
（3）零件的裝卸要快速、方便、可靠，以縮短機(jī)床的停機(jī)時(shí)間；
（4）夾具上各零部件應(yīng)不妨礙機(jī)床對零件各表面的加工；
（5）在選擇工裝時(shí)應(yīng)有利于刀具交換，避免發(fā)生干涉碰撞；
（6）在成批生產(chǎn)中還可采用多位、多件夾具，以提高加工效率。
4 合理選擇切削用量，提高加工余量的切除效率
切削用量包括：主軸轉(zhuǎn)速(切削速度)、背吃刀量、進(jìn)給量。在選擇數(shù)控銑床的切削用量時(shí)，如果是粗加工，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也要考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；要是半精加工和精加工，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明書、切前用量手冊，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。在選擇合理切削用量的同時(shí)，提高零件毛坯的制造質(zhì)量也能降低切削表面軌跡形成的殘留高度，改善表面粗糙度，從而有利于提高切削質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
5 實(shí)行刀具預(yù)調(diào)和自動(dòng)測量，減少占機(jī)調(diào)整時(shí)間數(shù)控銑削加工過程中往往要用到多把不同的刀具，如果刀具不能預(yù)先調(diào)好，就需要將數(shù)控銑床當(dāng)作預(yù)調(diào)器，操作者把每一把刀具都安裝到主軸上，慢慢地確定它們的準(zhǔn)確長度和直徑。然后，通過CN C 控制面板上的按鍵用人工輸入。如果使用刀具預(yù)調(diào)器，它可以直接把計(jì)算機(jī)刀具存儲系統(tǒng)與機(jī)床自動(dòng)連接起來，下載偏置數(shù)據(jù)，節(jié)省了時(shí)間，消除了數(shù)控輸入差錯(cuò)，大大提高數(shù)控銑床的生產(chǎn)效率。而在數(shù)控銑床采用自動(dòng)測量裝置，精密的檢測儀等測量裝置。采用自動(dòng)測量裝置時(shí)，操作員無須對零件的定位保證非常精準(zhǔn)，也不需要操作員時(shí)刻移動(dòng)和調(diào)節(jié)零件以配合加工程序的某些固定坐標(biāo)系，可以減少裝夾時(shí)間，降低加工誤差。這樣也能提高數(shù)控銑床的生產(chǎn)效率。
6 正確維護(hù)保養(yǎng)，延長數(shù)控機(jī)床的平均無故障時(shí)間
數(shù)控銑床是機(jī)械、電氣、液壓、氣動(dòng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、檢測與測量技術(shù)、電力拖動(dòng)技術(shù)、PLC 等集于一身的技術(shù)密集型產(chǎn)品。使用者平時(shí)正確的維護(hù)保養(yǎng)，及時(shí)的故障排除和及時(shí)的修理，是可延長各種元器件、數(shù)控系統(tǒng)和各種裝置的使用壽命和預(yù)防意外事故的發(fā)生，是充分發(fā)揮機(jī)床性能和長時(shí)間穩(wěn)定工作的基本保證。因此，應(yīng)建立完善的日常維護(hù)保養(yǎng)制度，嚴(yán)格按規(guī)定對數(shù)控銑床進(jìn)行日常檢查、周檢查、月檢查、半年檢查。盡量少開或不開數(shù)控柜及其他各電氣控制柜門，保持散熱通風(fēng)系統(tǒng)正常工作。而且，在使用過程中出現(xiàn)的各種報(bào)警應(yīng)及時(shí)排除。只有這樣，才能延長數(shù)控銑床的無故障時(shí)間，提高數(shù)控銑床的使用效率。
7 加強(qiáng)信息化建設(shè)和人員培訓(xùn)，提高數(shù)控銑床的使用效率
在生產(chǎn)實(shí)踐中，數(shù)控銑床的加工效率在很大程度上取決于切削時(shí)間占數(shù)控銑床工作時(shí)間的比例，這個(gè)比值越大，生產(chǎn)效率也就越高。因此， 應(yīng)加強(qiáng)信息化建設(shè)， 充分利用CA D /CA M /CA E/CA PP 技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，做到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝信息資源共享，采用合理的CA M 編程策略，設(shè)計(jì)合理的刀具軌跡，形成優(yōu)化合理的數(shù)控加工程序并直接通過網(wǎng)絡(luò)輸送到數(shù)控銑床。這樣可以大大減少占機(jī)調(diào)整時(shí)間和人工錄入程序、調(diào)試程序的時(shí)間，提高數(shù)控銑床的使用效率。同時(shí)，數(shù)控銑床的科技含量越來越高，對人員的素質(zhì)要求也越來越高。而在實(shí)際生產(chǎn)中，由于人員技術(shù)水平低，操作不熟練，用在程序調(diào)試、加工中換工件等非加工狀態(tài)的時(shí)間過長，致使數(shù)控銑床加工效率低下。因此，加強(qiáng)對技術(shù)人員、操作人員和維修人員的培訓(xùn)，提高他們的技術(shù)水平與操作技能，就能間接地提高數(shù)控銑床的使用效率。
實(shí)踐證明，在數(shù)控銑床的實(shí)際應(yīng)用中，只要我們能充分了解數(shù)控銑床及其所加工的零件的特點(diǎn)，通過采取制訂合理的加工路線，減少數(shù)控銑削的輔助時(shí)間；選擇恰當(dāng)?shù)牡毒?，提高?shù)控銑床的切削效率；合理安裝夾緊工件，提高裝夾速度；合理選擇切削用量，提高加工余量的切除效率；實(shí)行刀具預(yù)調(diào)和自動(dòng)測量，減少占機(jī)調(diào)整時(shí)間；正確維護(hù)保養(yǎng)機(jī)床，延長數(shù)控機(jī)床的平均無故障時(shí)間；加強(qiáng)信息化建設(shè)和人員培訓(xùn)，提高數(shù)控銑床的使用效率等六個(gè)方面，就能大大地提高數(shù)控銑床的生產(chǎn)效率，充分發(fā)揮數(shù)控銑床的效能。
