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近年来,随着新型产品的增加以及零件复杂程度的加大,数控加工以其强大的优势已经越来越受到企业的关注,并成为制造企业赢得市场竞争的决定因素。
然而,大部分制造企业数控加工效率低下,数控制造能力不足。因此研究探讨如何通过高效数控加工技术提高数控制造水平,提高数控加工的能力,对于增强企业的综合竞争力,提高可持续发展能力具有现实意义。
设备故障因素
由于数控系统原理复杂、结构精密,出现故障后不能及时维修排除故障,所以会影响生产效率。
生产管理因素
由于特定的原因,数控设备的系统繁杂,设备档次不齐,给技术员、操作人员的应用和编程带来很大困难,大大限制了零件的转移加工。程序管理不完善,加工程序反复编制既浪费时间也影响了程序的不稳定性。在生产安排、生产组织和过程监控等各个环节仍然以现场式的管理为主,不可避免的存在计划脱节、生产准备滞后等问题,增加了设备停机等待时间。还有一个突出的问题是一些管理者对数控了解不够,盲目指挥,认为数控机床很先进,应该什么都能干,很多不适合数控加工或其他工种较容易加工的零件也上数控加工,这样数控机床不但发挥不出它的效率,还会对数控机床的精度破坏很大,所以对管理也要提高。
工艺技术因素
很多时候由于程序不能及时跟进,图纸资料技术不完善,加工性不好,交验时间长都成了影响效率的因素。往往多数情况下工艺技术没有把工艺的合理性与相适应的数控机床、刀具、工装夹具有效的结合,这样工件上机床加工时只要一个环节出现问题就会出现设备停机等待或干出不合格的产品。
数控刀具因素
刀具系统作为参与制造活动的重要辅助工具,对数控机床的柔性、生产率以及产品制造的精密性和正确性起着举足轻重的作用;同时,刀具又是较昂贵的消耗性资源,一般生产车间,尤其是数控机床较多的生产环境里,刀具的数量巨大,其中的组件也相当复杂,信息繁多,由于生产加工的需要,大量的刀具频繁地在刀具库和机床以及机床与机床之间流动和交换。传统的刀具管理是将刀具的信息记录在纸上,或记忆在人脑中,时间稍长,记录的信息容易丢失,不同的使用者对刀具的信息不易掌握,刀具的信息管理跟不上,造成刀具的使用混乱,资源浪费,生产效率低下,更严重的结果是造成在制品的偏差过大、工艺偏离,甚至出现产品报废、影响生产周期。建立完整的刀具数据库,将刀具系统的所有信息纳入计算机中进行管理,建立无纸化的刀具管理系统是当务之急。
切削刀具的多样性和使用时的工作状态特点决定了选择江苏刀具镀层的不同。车削和钻孔不同,铣刀又应考虑其断续冲击的特点。早期发展的涂层以耐磨为主要着眼点,以提高硬度为主要指标。以氮化钛为代表的此类涂层具有较高的摩擦系数(0.4~0.6),加工时与工件之间不断摩擦将产生大量热能。
“为避免机床刀具过热发生变形影响加工精度和延长其使用寿命,通常使用切削液。”有关专家表示,要解决减少或免除切削液带来的问题,刀具镀层不仅应使刀具具有长寿命,且应有自润滑的功能。类金刚石涂层(DLC)的出现在对某些材料(Al、Ti及其复合材料)的机械加工方面显示出优势,但经过多年的研究表明类金刚石涂层的内应力高、热稳定性差和与黑色金属间的触媒效应使SP3结构向SP2转变等三种缺点,决定了它目前只能应用于加工有色金属,因而限制了它在机加工方面的进一步应用。但是近年来的研究表明,以SP2结构为主的类金刚石涂层(也称为类石墨涂层)硬度也可达到20~40GPa,却不存在与黑色金属起触媒效应的问题,其摩擦系数很低又有很好的抗湿性,切削时可以用冷却剂也可用于干切削,其寿命比非镀层刀有成倍的提高,加工钢铁材料不存在问题,因而引起了涂层公司、刀具厂家极大的兴趣。假以时日,这种新型的类金刚石涂层会在切削领域得到广泛的应用。