jic35導(dǎo)讀：簡易數(shù)控機(jī)床能否作專機(jī)使用于大批量生產(chǎn)?作者根據(jù)多年實踐經(jīng)驗和資料，對此作了肯定的論證。數(shù)控機(jī)床能否作專機(jī)用于大批量生產(chǎn)?一般設(shè)計、工藝手冊等資料大多是否定的。數(shù)控機(jī)床一般適用于加工復(fù)雜程度高而批量不大的場合：機(jī)床適用于大批量生產(chǎn)而復(fù)雜程度不很高的場合。簡易數(shù)控機(jī)床專機(jī)化使用在提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益等方面*。因此，簡易數(shù)控機(jī)床*可以作專機(jī)用于大批量生產(chǎn)。
有關(guān)資料中還介紹了利用“數(shù)控加工適宜性評分表”來決策是否選用數(shù)控機(jī)床的方法，其中，當(dāng)工件批量大于100件時，評分明顯下降，可見其批量局限性之大。
然而，當(dāng)我們注意到簡易型數(shù)控機(jī)床與數(shù)控機(jī)床存在較大差異，而機(jī)床與普通機(jī)床、數(shù)控機(jī)床并無不可逾越之界線時，結(jié)論與上述圖表可能大相徑庭。我廠前輪轂生產(chǎn)線簡易數(shù)控機(jī)床專機(jī)化使用7年來的實踐，充分證明了簡易數(shù)控機(jī)床*可以用于大批量生產(chǎn)，并且不失為使簡易數(shù)控機(jī)床獲取較高經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑之一。前輪轂生產(chǎn)線于1993年7月利用原有普通車床作了數(shù)控改造后，生產(chǎn)能力并未因此提高，廢品率與普通車床相當(dāng)甚至更高，僅僅只降低了勞動強(qiáng)度，效果遠(yuǎn)不如人意。
由于受數(shù)控機(jī)床適用范圍理論影響，該工序內(nèi)容高度集中，包含諸多階梯內(nèi)外圓粗、精車和多處內(nèi)、外圓倒角以及軸向深槽和徑向切槽等工步。理論上認(rèn)為這樣的工序使用數(shù)控機(jī)床可以顯著提率，提高精度和精度一致性，能實現(xiàn)多臺機(jī)床一人看管，降低操作者的技術(shù)等級要求。但實際情況幾乎恰恰相反:
實際切削時間586s，比原來普通車床手工操作約慢120s：
精車孔徑實際誤差可達(dá)0.06mm，而公差為0.03mm，廢品率<2.5%：
切削圓周深槽（寬×深=6.5mm×15mm）經(jīng)常失步，嚴(yán)重阻礙了正常生產(chǎn)。由于失步改變了坐標(biāo)位置，尺寸很不穩(wěn)定，常需返工。
工序復(fù)雜導(dǎo)致刀具多且形狀復(fù)雜，難于刃磨和裝調(diào)，每班需4名經(jīng)驗豐富、技術(shù)水平較高的操作者開4臺機(jī)床，才能滿足生產(chǎn)流通速度，而班組實際情況不能適應(yīng)。
理論與實際的巨大差異，其原因主要在于簡易數(shù)控機(jī)床與一般數(shù)控機(jī)床的差異。簡易數(shù)控機(jī)床大多是利用原普通機(jī)床改裝，除了加裝機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)和少許改裝進(jìn)給系統(tǒng)外，其余并無改變，因此原機(jī)床的機(jī)械性能基本不變，切削用量亦不能加大，單一工步并不能提率。此外，當(dāng)時的簡易數(shù)控機(jī)床所配置的步進(jìn)電動機(jī)負(fù)載能力偏小，切削阻力稍大即頻繁失步，因此不得不降低進(jìn)給速度。如切槽工步進(jìn)給速度被迫降到原普通機(jī)床的1/3，盡管工步間自動轉(zhuǎn)換比普通機(jī)床快，但仍入不敷出，總的效率較低。
簡易數(shù)控機(jī)床一般選配開環(huán)控制系統(tǒng)，實際進(jìn)給量無反饋亦無動態(tài)調(diào)整，對失步毫無察覺，其進(jìn)給精度與采用閉環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床比較，存在著質(zhì)的差異。此外，用普通機(jī)床改裝的簡易數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)剛性遠(yuǎn)不如數(shù)控機(jī)床，因此，對于材料硬度差異、毛坯余量大小、刀具鋒利程度等因素比較敏感，尺寸離散程度較大。對于較小公差帶，其實際工序能力往往不足，故不能簡單地使用于精度要求高的場合。
簡易數(shù)控機(jī)床因其簡陋或改裝質(zhì)量差、工作環(huán)境差等因素影響，故障率高于一般數(shù)控機(jī)床。若工序內(nèi)容過于集中，任何一工步發(fā)生故障停機(jī)處理，都使整道工序受阻，對生產(chǎn)線流通影響較大。在質(zhì)量方面影響亦大，例如上工步只要失步一兩個脈沖當(dāng)量，后續(xù)精車就難免報廢。一般來說，需控制的動作轉(zhuǎn)換次數(shù)與故障率成正比。例如回轉(zhuǎn)刀架使用4個轉(zhuǎn)位比僅使用一個轉(zhuǎn)位的故障高約4倍。因此，簡易數(shù)控機(jī)床并不適用于工序內(nèi)容復(fù)雜的場合。
認(rèn)識到簡易數(shù)控機(jī)床與數(shù)控機(jī)床的較大差異，為我們在觀念上突破其適用范圍提供了依據(jù)。怎樣才能使簡易數(shù)控機(jī)床獲取較高的經(jīng)濟(jì)效率?zui基本的辦法之一是揚(yáng)其長，避其短，而簡易數(shù)控機(jī)床專機(jī)化使用恰能比較有效地做到這一點。
首先，簡易數(shù)控機(jī)床的價格不但遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于一般數(shù)控機(jī)床，甚至還遠(yuǎn)低于機(jī)床。利用原有普通機(jī)床改裝，一臺機(jī)床的追加投資僅約2萬元。因此，簡易數(shù)控機(jī)床作專機(jī)使用具有很好的經(jīng)濟(jì)性和性能價格比。
其次，專機(jī)生產(chǎn)線往往只能生產(chǎn)一種產(chǎn)品，若要改換產(chǎn)品，要么須對原機(jī)床的夾具和動力部分作較大改動，要么另搞一條專機(jī)生產(chǎn)線，其轉(zhuǎn)換周期長，成本高，很難適應(yīng)當(dāng)今以銷定產(chǎn)的市場要求。而簡易數(shù)控機(jī)床組成的生產(chǎn)線，工藝柔性與數(shù)控機(jī)床幾乎相同，可以隨需應(yīng)變。例如前輪轂生產(chǎn)線，數(shù)控系統(tǒng)中同時儲存了兩種型號的前輪轂、后輪殼的加工程序，零件品種轉(zhuǎn)換時，只需調(diào)出相應(yīng)加工程序，換少許刀具即可。對于試制產(chǎn)品的小批量生產(chǎn)，只要補(bǔ)輸入加工程序，亦能很快地實現(xiàn)。7年來，這條生產(chǎn)線不僅很好地完成了原定的任務(wù)，還在外協(xié)件（相同零件或不同零件如后輪殼）配套缺口大的關(guān)鍵時刻發(fā)揮了重要作用。由此可見，簡易數(shù)控機(jī)床作專機(jī)使用具有一般機(jī)床*的工藝柔性，能較好地適應(yīng)市場要求。
簡易數(shù)控機(jī)床專機(jī)化使用對于避其短也很有好處。
專機(jī)化使用的具體特點之一是各工序加工內(nèi)容比較單一，切削時間大致相等，使每一臺機(jī)床閑置等待時間較少，從而充分發(fā)揮全線的生產(chǎn)能力。這就意味著原來過于集中的工序內(nèi)容需要化整為零，使每道工序都比較簡單。這與現(xiàn)有理論幾乎背道而馳，但正因為如此，可以有效地避免簡易數(shù)控機(jī)床的許多短處:
粗車、半精車與精車分離后，尺寸公差一下就擴(kuò)大了幾倍或十幾倍，對于簡易數(shù)控機(jī)床，毫不費(fèi)力即可達(dá)到尺寸精度和精度一致性要求。此外，因刀具少且裝調(diào)方便，操作者省去了用顯微鏡對刀的麻煩和時間。由于操作簡易，質(zhì)量穩(wěn)定，一人看管2臺機(jī)床輕松自如，一舉提高功效近一倍。
而精車工序獨(dú)立后，機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)受力輕微，精度一致性顯著提高。由于不轉(zhuǎn)刀架以及動作轉(zhuǎn)換極少從而減少了誤差源，離散程度下降，工序能力指數(shù)提高。在此以該工序精車ø52mm孔徑質(zhì)量為例，參見右表。
由此可見，盡管簡易數(shù)控機(jī)床精度不如一般數(shù)控機(jī)床，但通過一些特殊措施改善它的工作條件后，其精度水平是可以滿足一般精加工要求的。這一特點具有很大的經(jīng)濟(jì)意義:如果為精車工序配置一臺數(shù)控機(jī)床的話，其精度也只能大致如此，而成本卻要高出20倍以上。
由于工序內(nèi)容簡單，需控制的動作轉(zhuǎn)換數(shù)大大減少，故障率明顯降低，保證了生產(chǎn)線得以正常運(yùn)行。同時，專機(jī)化有效地加快了零件流通，對機(jī)床布置、現(xiàn)場管理和安全文明生產(chǎn)十分有利。過去因各工序不平衡，某些工序經(jīng)常發(fā)生工件大量堆積，對暢通道路、清掃鐵屑、質(zhì)量檢驗、均衡生產(chǎn)等均有影響。專機(jī)化后，現(xiàn)場阻滯現(xiàn)象明顯減少。