刘国强等
一、引言
随着国民经济的发展和高新技术的广泛应用，加工中心正在被愈来愈多的厂家所选用。但由于多种因素的影响，我国有相当大一部分加工中心用户应用水平不高，机床开动率和利用率低，直接影响了加工中心用户经济效益的提高。
二、影响加工中心开动率的因素
1．技术准备不足
主要表现在刀具准备不到位，数控程序没编好，机床夹具、量具不配套等。由于加工中心停机等待上述工作的完成，直接影响了实际作业时间。
2．技术水平不高
包括两方面：一是数控编程人员的技术水平不高。编程时间长，程序不精练、不合理，致使加工中心待机和调试程序时间长，甚至加工中心的许多功能得不到充分发挥。二是加工中心操作者技术素质不高。主要表现在对数控程序理解慢、机械加工工艺知识欠缺、对机床加工中各种情况的综合判断处理能力差、小的常见故障不能排除等，使机床非加工的操作、调整时间过长。
3．管理不善
由于加工中心在一些企业应用时间较短，故好多企业缺乏加工中心的管理经验。在生产中经常出现计划不周、调度不灵、物流不畅，使机床待机时间过长。另外，有相当多的用户认为加工中心是精密设备，一般工件加工和粗加工工序都不安排在加工中心进行，人为地把加工对象限制在了很小的范围内，致使任务不足。还有的企业在加工中心安排不适合其加工的工件或者安排一些毛坯质量不好的工件，导致加工中质量事故频出而影响机床的开动率。
4．选型不当
一些企业由于加工中心的类型、规格等选择不当，使其不能充分利用，造成长期闲置。
5．可靠性不高
部分企业所用加工中心可靠性不高致使故障频发，尤其自动换刀系统和数控系统时常出毛病而造成停机。
6．维修力量薄弱
目前，国内大部分加工中心的使用单位维修力量还很薄弱，一旦机床出现故障后，不能很快修好，有的甚至依赖生产厂家的维修人员。这样，势必造成加工中心长时间停工。
7．工作环境不良
如果电网的电压波动太大，突然停电，机床接地线处理不好等，可造成数控系统的元器件损坏。另外，粉尘太大、湿度过高、室温过高等都与机床频繁出现故障有直接关系。
三、提高加工中心开动率的对策
1．合理选购加工中心
企业在添置加工中心之前，应根据生产发展的要求和加工中心的工艺特点，确定哪类零件的哪些工序准备用加工中心来完成，然后再选择加工中心的类型。一般来说，卧式加工中心适用于箱体、泵体、阀体、壳体等类型工件的加工；立式加工中心适用于复杂轮廓、曲面及板类等工件的加工；龙门式加工中心适用于墙板等工件的加工。在选型中还要特别注意加工中心规格、精度、数控系统的功能、自动换刀装置等的选择。只有选型得当，才有可能使加工中心满负荷工作。选型一定要从本企业的生产实际出发，切忌盲目追求“高、大、全”而造成浪费。
2．对加工中心实施科学管理
(1)生产管理
加工中心不同于普通机床，不能把管理普通机床的方法照搬到加工中心上。由于加工中心具有柔性好、加工精度高、加工一致性好、生产率高、能较方便地加工出形状复杂的零件、便于现代化的生产管理等特点，同时还具有工件在机床上一次安装后实现多种工序高度集中加工的工艺特点，因此生产管理部门应根据加工中心的这些设备特点和工艺特点来安排生产。适合在加工中心加工的典型工件主要有：①一次装夹能够完成多工序集中加工的零件；②重复性投产的零件；③加工精度和一致性要求较高的零件；④成组加工的零件；⑤形状复杂的零件；⑥可镜像加工的零件等。还需注意，对于一些“肥头大耳”的铸件、锻件，应考虑在普通机床上先粗加工，这有利于提高在加工中心上的加工精度和改善加工经济效益。但也不应以保护精密设备为由，所有粗加工都不上加工中心，而让其闲置。
生产计划部门给加工中心下达任务时，应首先落实工艺准备部门的工作，使其有一定的生产准备时间，当生产所需的工艺文件和数控程序、工夹量具等准备齐全后，再连同毛坯一起送到加工中心。操作者最好是在不停机的情况下，事先熟悉零件图纸和加工程序，这样加工中心才能尽快通过试切削进入正式生产。
(2)设备管理
对设备进行经常性的维护和快速修理也是提高加工中心开动率的一条有效途径。为了便于管理和维修，应建立健全各种规章制度，切实作到管理科学化、操作规范化、保养制度化，有条件的企业最好是维修专业化。日常维护应严格按照机床说明书上的具体规定，对设备定期进行检查、清理和润滑。这样，可有防效止机床故障的发生。
(3)计算机集成管理
虽然国内加工中心的用户在逐年增多，但目前主要还是集中在单机使用上。在单机使用积累了一定的经验后，对于拥有多台加工中心或数控机床的企业，可以采用计算机集成管理的方式。由计算机把数控机床生产所需的各种作业和加工信息管理起来，实行信息共享，以减少生产准备时间，优化物流路线，使加工中心充分开动起来。
3．全面提高加工中心使用者的技术素质
据调查，国内加工中心开动率不高的原因中，有很大一部分是与使用者的技术素质有关。要想提高开动率，必须培养一支高素质的技术队伍。
(1)提高数控编程人员的技术素质
虽然加工中心的功能很强，但因部分编程人员的技术水平所限，或对加工中心说明书没有吃透，对机床的性能了解不够，致使加工中心已有的一些功能和使用技巧没有得到充分发挥，有的因程序的问题而不能正常加工。因此，提高数控编程人员的技术素质至关重要，这也是提高加工中心开动率的一个重要环节。
一个好的加工程序应该是工艺技巧和编程技巧相结合的产物。编程人员只有在短时间内编出精练、合理的程序，才能缩短加工中心的待机和调试程序时间。作为编程人员，既要有良好的机械加工工艺知识，又要有良好的计算机应用能力和数学基础及相关知识。
(2)提高操作者的技术素质
为了利用好加工中心，操作者的技术素质应该从下列几方面进行提高：①数控程序的理解能力；②加工中心的操作技巧；③对刀仪及其他工具的使用技巧；④加工中各种情况的综合判断能力；⑤分析出现加工质量问题的原因及采取相应对策的能力；⑥判断、排除常见小故障的能力。
(3)提高机床维修人员的技术素质
加工中心一旦出现故障能够得到及时修理也是提高开动率的基本保证。大部分加工中心用户的维修人员分为两种：一种只管机械故障的维修，另一种只管电气系统方面的维修。加工中心虽然大部分有数控系统自诊断功能显示故障原因，但也有好多不明原因的综合故障，当出现这类故障后，由于缺乏高素质的技术全面的维修技术人员，机床迟迟修理不好，造成长时间停机。因此，培养具有机、电、液等专业知识及维修经验的维修人员是一个亟待解决的问题。
另外，用户应和机床制造厂建立相对稳定的技术服务关系，一旦维修困难，尽早通知制造厂的维修人员。还应备足易损易耗件，以确保及时维修的物质条件。
4．利用成组技术提高加工中心开动率
主要在两个方面：一是利用成组技术为加工中心选择合适的加工对象，使之满负荷工作。若工厂已经实现了零件的编码和分组，则可为每种加工中心所适于加工的零件进行分组，并形成检索指令，利用这些检索指令，可以从大量的零件中检索出适于在某种加工中心加工的零件或零件组。二是利用成组技术给零件组编程。通常的数控加工编程工作都是对每种零件单独进行的，需花费很多的人力、时间，不仅工作量大，编程周期长，而且经常编程工作重复。利用成组技术按零件组的假象参数化零件进行宏程序参数化编程，可为每个零件组编制一个数控加工程序，当组内具体零件加工时，只要在此基础上输入少量参数并稍加修改即可。这样就大大减少了编程数量和缩短了编程时间，也相应缩短了程序的输入和调试时间，还克服了重复编程的缺点。
5．拓宽加工中心的使用范围
在新产品研制和进口设备维修中经常需要按实物样件制造出所需零件。对于一些复杂零件，因用户没有三坐标测量机而需要外协测量或加工，这样势必延长工期。此时若在本单位的加工中心上进行在机检测获得样件的测量数据，再用反求技术即可在加工中心上复制出该零件。此方法使加工中心一机多用，既节省了外协费用，又提高了加工中心的开动率和利用率。
6．提高加工中心可靠性和改善工作环境
加工中心可靠性低和工作环境不良也是造成开动率低的主要原因，所以加工中心的制造厂家应加强产品的优化设计和可靠性设计，用户也要尽可能改善其工作环境，以便降低故障率，提高开动率。
总之，提高加工中心的开动率是一项复杂而又十分重要的工作。只要加工中心用户找到了本单位加工中心开动率低的原因，然后对症下药，采取一系列行之有效的措施，就一定能使加工中心充分开动起来。
参考文献
1．李峻勤，费仁元．数控机床及其使用与维修．北京：国防工业出版社，2000
2．《加工中心应用与维修》编委会．加工中心应用与维修．北京：机械工业出版社，1992