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cnc机加工时应该怎样提升生产效率?

日期:2025-11-20来源:诺铂智造

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在机械加工职业领域,精细cnc加工其实是指数控加工,先将需要加工的图纸编程写进程序后,再将电脑连接到cnc加工机床,通过编程来命令cnc加工机床运作,完成精细零件加工。随着制造技术的不断升级与创新,CNC(数控)零件加工已经成为现代工业制造中的核心环节。深圳诺铂智造技术有限公司以其高精度、高效率、灵活性强等优点,极大地推动了汽车、航空航天、医疗器械、机器人、机械制造、电子及自动化设备等多个行业的发展,为实现工业智能化提供了坚实的技术支撑。CNC零件加工技术通过计算机程序对机械设备进行控制,能够实现复杂零件的高精度切削和加工。相比传统的手工操作,CNC技术具备自动化程度高、重复性好、加工速度快的优势,不仅提升了生产效率,还显著降低了人力成本。特别是在需要批量生产高精度零件的场合,CNC加工成为企业提高竞争力的关键。

深圳诺铂智造技术有限公司机械加工的加工精度是机械加工后工件表面的实际尺寸、形状、位置三种几何参数与客户所供图纸要求的理想几何参数的符合程度。在cnc机加工中提升生产效率需从设备、工艺、管理等多维度综合优化,通过减少非加工时间、提高加工稳定性、优化资源分配等手段实现。以下是具体策略及实施方法: 

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一、优化加工参数,缩短单件加工时间

合理选择切削参数

主轴转速(S):根据刀具材料和工件硬度调整,避免转速过低导致切削力过大或转速过高加速刀具磨损。

示例:加工铝合金时,硬质合金刀具转速可设为2000-4000rpm;加工钢件时,转速降低至800-1500rpm。


进给速度(F):在保证表面粗糙度的前提下,尽可能提高进给速度。


公式参考:进给速度=每齿进给量×齿数×主轴转速(如每齿进给0.1mm,4齿刀具,转速1000rpm时,F=400mm/min)。


切削深度(Ap)和切削宽度(Ae):粗加工时采用大切深(如Ap=5-10mm)减少走刀次数;精加工时减小切深(Ap=0.5-2mm)保证精度。


采用高速加工(HSC)技术

使用高刚性机床和高转速主轴(如10000rpm以上),配合小径刀具(如φ6mm以下)实现高进给、小切深加工。

优势:减少空刀时间,提高材料去除率(MRR),尤其适用于模具、航空零件等复杂曲面加工。

 

、优化刀具管理,减少换刀与停机时间

刀具选型与涂层优化

根据工件材料选择刀具材质(如硬质合金、陶瓷、CBN)和涂层(如TiAlN、TiCN)。

示例:加工淬火钢时,选用CBN刀具可减少换刀次数;加工铝合金时,未涂层刀具即可满足需求。

采用多功能刀具(如可转位刀片、模块化刀具),减少刀具种类和换刀频率。

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刀具寿命监控与预测性维护

安装刀具磨损传感器或通过功率监测、振动分析等间接方法实时监控刀具状态。

建立刀具寿命数据库,根据加工材料、参数自动计算剩余寿命,提前准备换刀。


快速换刀装置(ATC)优化

确保刀库容量足够(如24把以上),减少换刀次数。

优化刀库布局(如链式刀库比盘式刀库换刀更快),缩短换刀时间(目标≤2秒/次)。


三、优化程序与加工路径,减少空刀与重复动作


CAM编程优化

使用高速加工策略(如等高线加工、螺旋插补)减少抬刀次数。

合并粗加工与半精加工工序,减少装夹次数。

示例:采用“粗加工→半精加工→精加工”一体化程序,避免重复定位误差。


空刀路径优化

规划最短空刀路径,避免不必要的快速移动(G00)。

使用“刀具半径补偿”功能自动调整路径,减少手动修改程序时间。


多轴联动加工

对复杂曲面零件(如涡轮叶片、模具型芯)采用五轴联动加工,减少装夹次数和工序转换时间。

优势:一次装夹完成多面加工,定位误差降低50%以上。


四、提升装夹效率与稳定性,减少辅助时间

快速装夹系统

采用液压夹具、气动夹具或零点定位系统,实现快速换模。

设计通用夹具,适配多种工件尺寸,减少夹具种类和库存成本。

工件定位优化

使用基准统一原则(如所有工序均以同一面为定位基准),减少重复找正时间。

对薄壁件或易变形工件,采用辅助支撑(如真空吸盘、磁力夹具)减少振动。

自动化上下料

集成机器人或桁架机械手实现自动上下料,减少人工干预。


五、设备维护与预防性保养,减少故障停机


日常点检与保养

制定设备点检表,每日检查主轴、导轨、丝杠等关键部件的润滑和温度。

定期更换润滑油、清理切屑,防止因散热不良或磨损导致故障。

 

预防性维护计划

根据设备运行时间或加工量制定维护周期(如每500小时更换主轴轴承)。

使用振动分析、油液检测等预测性维护技术,提前发现潜在故障。


备件库存管理

对易损件(如主轴、伺服电机、编码器)建立安全库存,避免因备件短缺导致长时间停机。

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六、生产管理与流程优化,提升整体协同效率


生产计划排程

使用ERP或MES系统优化生产顺序,减少设备空闲时间。

采用“批量加工”策略,将相同工序的工件集中加工,减少换刀和调试时间。


人员培训与技能提升

定期培训操作员掌握多技能(如编程、调试、简单维修),减少对单一人员的依赖。

建立标准化作业流程(SOP),减少操作失误导致的停机。


数据驱动决策

采集设备OEE(设备综合效率)数据,分析停机原因(如故障、换刀、等待物料)。

深圳诺铂智造技术有限公司拥有完善的制造能力,通过自有加工能力与行业制造资源的整合,我们可以为您提供便捷、完善的一站式服务。