摘要：随着我国经济发展以及科技创新的当下，我国的很多行业都在多个方面有了非常大的提升，在这一过程中，我国的机械加工行业也得了非常大的进步和发展，在我国机械行业的发展过程中，数控加工技术的发展代表着我国工业实力的提升，应当积极做好数控加工技术的发展创新。我国数控加工技术的创新在很大程度上提升了我国机械加工行业的加工效率以及加工质量，因此在我国机械加工的过程中，数控加工技术的应用非常广泛，同时也取得了非常好的发展效果。本文主要针对高效数控加工技术的相关内容进行详细的论述以及分析，希望通过本文的阐述以及分析能够有效地提升我国数控加工技术的发展，同时也为我国加工行业的创新以及发展贡献力量。
关键词：高效数控加工技术；加工效率；制造业；数控加工设备；机械加工
一、高效数控加工技术概述
所谓高效数控加工技术并不是指单一的某项技术，而更应该看作是一项综合应用技术，它应该是通过对当前机械零件产品在加工制造过程中的各个环节进行分析，并找出其中制约加工效率提升的薄弱点，然后通过采取一系列的技术措施来进行改善的一个过程。笔者从以上定义进行扩展，认为高效数控加工技术应至少涵盖两个方面：一是提高数控机床的加工效率。这主要通过提高机床的主轴转速、工作轴的移动速度以及工件的移动速度等来实现；二是对零件的工艺规程和企业的生产管理进行优化，以达到高效加工的目的。总的来说，笔者认为高效数控加工技术应至少包含以下五个方面：
1.1数控加工的管理技术
对于加工制造企业而言，要实现高效数控加工，并不是靠单纯引进一些数控机床设备就能实现的，还应该建立与之配套的数控加工管理体系。好的数控加工管理体系不仅可以对零件的工艺规程进行优化，还能对零件在加工制造过程中的调度、排产等进行优化。例如当生产任务确定后，科学的数控加工管理体系就可以根据加工任务的要求进行统筹安排，合理选择各个加工环节中所要用到的机床和刀具以尽量缩短等待时间，提高零件的加工效率。总之，如何通过实施有效的数控加工管理，从而使数控加工设备的功能得到最大限度的发挥，是实现高效数控加工过程的一个重要研究内容。
1.2数控机床的组网技术
网络化是当前数控加工制造发展的一个主要趋势，尤其是随着物联网技术的广泛应用，对数控机床进行组网以实时获得各个设备的实际使用情况，从而为高效地数控生产管理提供了重要依据。在应用物联网技术对企业内部的数控机床进行组网的过程中，每一个数控机床设备都可以被看作是一个网络节点，生产管理人员在统筹安排生产时就可以通过对这些设备生产信息的查询来确定出最佳设备。此外，数控机床设备在实现组网后，技术人员直接就可以通过网络将NC程序快速输送到机床设备上，从而避免了手工输入可能带来的错误，在降低劳动强度的同时，也极大地提高了对数控机床设备的监测和管理能力。
1.3高速切削技术
高速切削技术是实现高效数控加工的一个重要手段，它的加工效率甚至可以达到普通数控加工效率的3倍以上。现阶段，对高速切削技术的研究主要包括三个方面：首先，根据高速切削过程对工件变形的影响程度来对高速切削工艺进行优化，主要包括切削力、切削热以及切削参数等因素的影响；其次，针对不同的材料，研究切削参数对材料加工过程的影响，以确定出最佳的切削参数，从而有效提升零件的加工制造质量和效率；最后，针对高速切削技术的应用情况，研究与之相适应的加工策略，并在此基础上探索专门应用于高速切削过程的编程技巧。
1.4加工过程仿真以及加工程序优化技术
现阶段，随着CAD/CAE/CAM一体化技术的发展和应用，机械零件从设计、分析到加工制造之间基本实现了无缝衔接。零件的CAD模型一旦确认，通过CAM系统就可以立即生成与之相对应的数控加工代码，从而可以有效地提高零件的加工制造效率。但系统直接生成的数控代码有时可能会存在问题，例如包含一部分的冗余程序，而这会降低加工效率，所以还必须对加工代码进行优化。首先，可以依据实际使用的机床、工件、刀具以及夹具等模型，直接就在CAM系统中建立加工过程模拟仿真系统；其次，在建立了加工模拟仿真系统后，可以将系统直接生成的加工代码输入到仿真系统中，对整个加工过程进行模拟，并检验加工过程中是否存在干涉问题，找出导致干涉问题出现的刀具路径错误；最后，根据模拟仿真结果，对冗余或错误的加工路径进行修正，并在此基础上实现对数控加工代码的优化，以切实提升零件的加工质量和效率。
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1.5柔性装夹系统
通过对当前数控加工技术的应用现状进行分析后可以发现，装夹时间在加工过程中的所占比例较大，而这成为了制约加工效率提升的一个主要原因。鉴于此，我们可以针对批量生产零件的结构特点，设计出专用的工装夹具或通用的柔性装夹系统，以缩短装夹时间、提高数控机床设备的利用率。
二、制约数控加工技术效率的因素
2.1机床未及时保养
由于生产任务重，许多机床未及时做维修和养护处理，这样就有可能导致机床在进行加工过程中出现故障的概率大大增加，进而影响工件的加工效率。
2.2资源配置不合理
在机械加工生产过程中，由于生产资源如原材料、车床、合金刀具以及夹具等配置不合理，影响数控加工中工件的有序加工和切换，影响加工效率和成品率。
2.3加工工艺和程序未及时优化
在机械零件生产过程中，工件不同的加工精度和加工复杂性都需要制定专门的加工工艺和数控程序来进行加工，但是在生产中往往由于加工任务中以及程序编程复杂而导致工艺和程序优化不及时，进而导致讲个精度低、加工路线复杂和加工过程繁琐等现象的发生，这些情况都会在一定程度上降低工件的加工效率。
三、提高数控加工效率的方法
3.1实施有效的生产计划管理和调度管理
技术人员在制定生产计划和实施调度管理时，需要对生产系统内所有加工设备的使用信息进行详细分析，并在此基础上制定出合理的生产计划，同时做好调度管理工作。此工作的重点在于尽量均分各个加工设备的负载，做到设备不待工或少待工。
3.2建立一定量的机床辅助工具库
当前比较先进的数控加工中心已经开始配套建立刀具库。零件在加工过程中如果需要进行换刀，那么机床的自动换刀装置就可以实现不同型号刀具的快速更换，从而极大地提高了零件的生产效率。在此基础上，企业可以考虑给数控加工设备建立一定量的辅助工具库，除了刀具库外，还可以包括组合夹具库、机床易损件库等，从而实现在加工过程中可以快速调用各种辅助工序来提高加工效率的目的。
3.3对工艺规程进行优化
在进行机械零件的工艺设计时，应该将加工效率也考虑在内，力求做到所定工艺路线能够尽可能地减少装夹次数和辅助时间，从而保障加工效率。此外，零件工艺操作排序还可以与调度管理进行集成，从而确保最终生成的零件工艺路线具有较高的加工效率。
3.4提高数控编程质量、优化数控加工代码
通过应用数控加工模拟仿真系统，可以对零件加工过程中的问题做到及时发现，并在此基础上实现对加工代码的优化，力求做到少空形程、空切削，通过尽量减少切削路径的方式来提高数控加工的效率。
结论
研究发现，虽然目前我国数控加工技术取得了喜人的阶段性发展，但是与世界领先水平相比仍存在不小的差距。因此，通过有效的管理方法、增添刀具库和工艺优化手段来提升数控机床的加工效率对于提升我国机械制造业的整体水平具有积极的意义。
参考文献：
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[3]刘锋.提高数控加工技术水平的有效方法[J].电子技术与软件工程，2015，（17）.
论文作者:郭玲蒙
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2018/12/24
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