提高数控铣床加工效率的途径

1、提高数控铣床加工效率的途径成都航天模具中心(四川成都610100)韦科 在模具行业，提高数控铣床的加工效率是缩短制模周期，降低成本最重要的环节。一 个零件的生产时间可以粗略地分成两部分， 即T=T+T,式中T零件生产的总时间T，一基本时间，切出工件所耗费的 时间T,-辅助时间，包括装夹、找正、测里寺由于辅助时间T,在一个复杂零件的加工过程中所占的比例相对较小，缩减的时间 很有限，因此把提高生产效率的重点放在缩 减基本时间T，上。以下是缩减加工时间T 的具体做法。提高编程质量。熟悉机床的指令，充分开发机床的内 部功能，寻找高效的编程和加工方法。大力推广计算机编程，加强计算机切削模拟，提高程序的可

2、靠性，从而减少或取消 在数控铣床上调试程序的时间。0.合理编程，尽量减少走空刀的情况。提高粗加工效率。以前采用的是普通的高速钢刀具，由收稿日期：1999年1月29日于刀具材料允许的线速度较低，导致进给率 和总体的切削效率低。通过调研，引进了先进 高效的粗加工刀具，将线速度从原来25m / s 提高到175m/ s，线速度提高7倍，进给率提 高12倍，由于受切削深度和切削宽度的影 响，总体切削效率提高了 3 4倍。充分利用数控铣床的主轴负荷。通过 长时间的观察和实验发现，机床主轴负荷只 利用了不到3%，利用率偏低，因此在保证设 备、工件和刀具安全的前提下，逐渐增大切削 用量。经反复实验，现在主轴

3、负荷达到30% , 提高效率20% 40% -采用可转位、镶嵌式涂层刀片，减少工人 刃磨刀具、换刀和对刀等辅助时间，不仅提高 了效率，同时由于一个刀片可多次使用(最多 可转8个位置)，从而降低了成本。提高精加工的效率。由于在精加工前已经进行了半精加工，工件表而的残留量少，从切削用量上分析，此 时刀具的线速度对加工效率影响最大，而线 速度高的刀具价格一般都比较贵，选择这种 刀具是否合理，值得探讨。为此做了一个实 验，在精铣某模具的型腔时，准备了2种刀 具，一种是国产的l Om m高速钢球头铣刀，刀 具单价大约80元，另一种是进日的l Om m硬 质合金涂层球头铣刀，刀具单价大约800 位尺寸公差

4、也获得了满意的效果。参考文献1周泽华.金属切削原理.华南理工大学，1991. 2北京农业机械化学院主编.金属工艺学.北京 农业大学，1995.3株洲硬质合金厂.硬质合金的使用.北京:冶金 工业出版社，1973.1CL;V V_4M1;1_4L 公司.刀具手册，1998.中国航空技术进出口公司清平刀具厂.刀具手 册.1997.清华大学.高速切削机床的发展与现状.制造 技术与机床.1998门）元。用同样的程序分别铣相同的型而，由于高 速钢球头铣刀允许的线速度较低，目_不耐磨， 铣完一个型而用时90m in，工件表而质量较 差，刀具磨损严重，铣一个型而就要刃磨才能 再用。而硬质合金涂层球头铣刀一把刀

5、可铣 10个相同的型而，共用时300min，平均铣一 个型而只用时30m in，铣一个型而的刀具成 本相对较低，目_刀具无明显磨损，工件表而质 量好。从这个实验中可以看出，精加工时，相 同的工作，好刀具的切削效率是普通刀具的 3倍，这不仅提高了单个工件的加工效率，而 目_也提高了机床的利用率，有利于企业创造 更大的效益。此后又在相同条件（相同的刀具 费，相同的工作，相同的程序）下多次进行了 对比实验发现，选择合适的刀具，可提高切削 效率2 3倍。（4）改善冷却效果。随着加工速度的提高，切削时工件产生 的热量也随之增大，严重时可能导致刀具报 废，工件受热变形。为了控制变形，有时不得 不停I :切

6、削，等待工件冷却，严重阻碍了加工 效率的提高。为了解决这个问题，先后实验了 油剂冷却液和水剂冷却液，虽然解决了工件 的热变形问题，但烟雾大，污染严重，而目_刀 具骤冷骤热，疲劳现象严重，损坏加快，导致 换刀等辅助时间增加，降低了生产率。通过反 复实验，最后采用压缩空气冷却，效果相当 好，从而解决了高速加工时工件的冷却问题， 保障了数控加工效率的提高。实现数控铣床的在线加工。由于模具中的复杂曲而较多，程序数据 量大，如果让数控铣床操作员一个字母一个 字母地往机床输，将耗费很多时间，而目_很容 易输错，因此寻求一种快捷的输入方式是很 必要的。日前市场上有很多这类传输软件，都 能将数控加工程序直接从

7、计算机输入机床， 但是现在的数控铣床的内存都不大，一般不 超过SOOK，对于超过SOOK的程序，程序员 不得不将原程序分成很多小程序。对此用现 有的DECKEL公司的V 24传输软件做实 验，首先实现了 FP6 100T加工中心(DECIBEL公司生产)的在线加工，然后用掌 握的经验分别对FANUC 一 M和二菱控制系 统进行实验，先后取得了成功。至此我单位的 数控铣床全部实现了在线加工，从而提高了 数控铣床的效率。建立计算机网络。在建立计算机网络前，程序员做的数控 加工程序是通过软盘拷贝到与数控铣床相联 的计算机里。由于生产现场的环境恶劣，计算 机软驱用不了多久就脏了，很容易划伤软盘， 造成

8、数据丢失。而目_软盘的存储量有限，操作 较慢，最重要的是经常使用软盘，很容易感染 计算机病毒，造成数控铣床故障和数控加工 程序出错，影响生产。在建立计算机网络之 后，撤出了计算机的软驱，建立了严格的管理 制度，所有的数据都在网络上传输，避免了计 算机病毒和数据丢失等不利因素对生产的影 响，保障了数控铣床的正常工作。把握CAM技术的最新动态，提高编 程技巧。由于数控机床和数控技术是随着计算机 技术的发展而发展的，特别是进入90年代 后，随着计算机技术的高速进步，CAM技术 得到了长足的发展，为用户提供了更多的编 程方法。我们及时掌握了这些编程方法并用 于生产，缩短了造型和编程的时间，保证了数 控

9、铣床的连续工作。由于提高了编程技巧，现 在可以更好地控制粗加工、半精加工和精加 工之间的相句_关系，从而可在宏观上控制加 工时间。(8)改进工艺流程。数控铣床由于功能强大，能解决很多普 通铣床难加工的零件，以致于部分初次接触 数控加工工艺的人员，把一些数控铣床能加 工，但用其他机床加工可能质量更好、效率更 高的工作也交给数控铣床来做，削弱了数控 铣床的加工效率，造成了资源浪费。为了充分 发挥数控铣床的作用，通过合理安排，把这部 分工作分散给普通铣床、线切割机床和电火 花机床去做，增加部分粗加工工序，尽量做到 一次装夹加工出所有型而，充分利用数控铣 床善于加工复杂曲而的特殊功能，提高数控 铣床利

10、用率和效率。(9缩减辅助时间。a.由于模具是单件生产，工件的装夹和 找正比批量生产所花的时间要多得多，为减 少这些时间，在铣电极时采用了 EROWA夹 具，单件可减少辅助时间0. 5h oh.设计程序清单),在程序员和机床操 作员之间建立清楚、稳妥、可靠的交接方式， 避免因交接不清而影响数控加工的现象，间 接地提高了数控加工的效率。合理安排造型和数控铣床操作员的工 作范围。生产中常会遇到一些既可以是程序 员做，也可以是操作员做的事，但结果可能双 方都不管，影响数控加工。为此从管理上区分 了程序员和操作员的工作范围，避免了这类 事情的发生，间接地提高了数控加工效率。 lob建立合理的刀具储备。这里提到的刀具，是那些高切削效率的 刀具，而这些刀具的价格都高，同直径的铣 刀，好刀具的价格可能是普通刀具的几倍甚 至十几倍。如果一个企业长期存放一大批好 刀具，而这些刀具又可能长时间用不上，则造 成资金积压。但如果平常一把刀也没有，用时 才去买，或有，但数量太少，很快就用完了，而 新刀具一时又买不到，这样也必然影响数控 加工的效率。因此，适当储备一些刀具是很有 必要的