为加快新产品开发，提高企业自主创新能力和满足多变市场的要求，适应不断更新的多品种、小批量、复杂零件的加工生产，我国从上世纪末就开始引进吸收国外先进的数控设备进行汽车零部件的加工生产。进入二十一世纪，国内各大汽车生产制造企业更加认识到数控设备在提高生产效率、提高加工精度、保持工件一致性和互换性，适应小批量、多品种、高精度、形状复杂零件生产等方面的强大优势，故越来越多的企业普遍应用数控设备进行零部件的生产加工。如何提高数控加工效率，最大程度地缩短非切削时间，将数控机床的潜能发挥到极至，实现企业效益最大化是各个企业面临的共同问题。下面从影响加工效率的几个方面分析原因并提出相应的改进措施。
　　
合理配置数控机床
　　面对许多生产制造企业引进数控机床的热潮，一些零部件制造企业（包括小的民营企业）不是针对自己企业的实际情况，根据零件精度、生产纲领、产品生命周期等合理配置数控机床，而是盲目购置先进数控设备，往往使用后不是无生产对象，就是加工一些价值不大的零件，致使设备常年闲置，或多半闲置，根本谈不上加工效率。如某企业花费200余万元购置的五轴四联动复合车铣中心，刀库容量达43把。该车铣中心除具有车床的基本功能外，还具有铣方、铣槽、铣螺旋线等多种功能，并具有自动检测，快速设定工件坐标系等特性。但如此高档先进的数控设备其利用率却很低，原因是该企业近阶段根本没有如此复杂的加工对象，为了不让其明显闲置，车间也只加工一些简单的回转体零件，从而造成功能浪费，精度浪费，加工效率无从谈起。所以引进数控设备要以实事求是的态度，具体企业具体分析，不要过分强调高柔、高精等要求，避免功能、精度闲置。 实践证明，最先进的制造技术不一定是最适用或者"最好"的技术，只有那些用综合成本最低，满足自身企业产品质量要求的制造技术才是最好的。
　　由于没有充分考虑数控机床的特点，使得生产管理者面对数控机床的快速引进不知从何下手。多品种小批量给生产组织带来较大困难，生产内容不足，严重影响加工效率。当务之急是理清思路，明辨加工要求，集中形状相同或相近的零件，调用不同的程序，在不更换刀具、量具、夹具的情况下即可组织加工，以充实生产内容，提高机床开动率。

进行数控专业知识培训
　　虽然一些企业在购置数控机床前对员工进行了一定的数控知识岗前培训，但这种培训多是纸上谈兵，收效甚微。因为不下水学游泳是怎么也学不会的，所以面对突如其来的数控设备多数操作者和维修人员是"只可远观而不可亵玩焉"。
　　数控编程效率低是制约加工效率提升的一个重要因素。虽然好多企业采用了CAD/CAM软件编程(像我们采用的是CIMATRON编程软件)，但真正掌握的人并不多，有的仍采用手动编程，并且很多操作者不会编程，机床操作工只会加工编好程序的工件，一旦换件或出现意外就只有再找专门的编程人员编制程序，从而影响加工效率。而编程人员机械加工经验欠缺，编制程序不合理，不能科学采用指令并行、多点换刀等方式，也是影响加工效率的一个重要方面。
　　操作人员对机床性能、特点和结构形式不了解、不熟悉，不能熟练使用夹具和刀具系统，不能正确维护和保养，也阻碍了加工效率的提高。
　　数控机床的快速引进突显数控维修人员技术水平的严重滞后。数控机床是集计算机、电、液、气等于一体的复杂系统，维修人员还不能全面掌握其整个系统的相关知识，懂机械的不懂电器，懂电器的不懂机械，致使设备出现故障后停机时间较长，使加工中断，严重影响加工效率。数控维修人员应抓紧学习数控机床有关知识，全面掌握其结构?理，尽快提高数控维修水平，破解当前影响数控机床加工效率的重要一环。
　　在这方面我们有了很大进步，自2007年集团公司成立数控机床培训中心以来，多次邀请山东工业大学数控专家来我公司讲座授课，并在公司内部的600多台数控机床上实践练习，到目前为止已培训学员20期，培训人数达3000多人。通过培训，学员对数控加工原理有了一个比较清晰的认识，对数控编程也掌握了基本要点和主要方法，下一步的任务就是继续学习和深造，全面认识机床性能，力争掌握编程技巧和灵魂，掌握机、电、液、气关联知识，用娴熟的操作技能、灵活的编程技巧和高超的维修水平为加工效率提高奠定坚实基础。
　　
普通工艺融入数控知识
　　数控机床的普及使用对工艺人员提出了新的要求，工艺人员不但要懂普通工艺还要精通数控知识，使数控知识融入到普通工艺中去。由于数控机床具有一次装夹能够完成多道工序的特点，而普通设备为减少对刀、换刀，一般一台设备只加工一个工序，所以数控加工工艺与普通加工工艺产生了很大区别，工艺人员必须清楚地认识到这一变化，工艺设计时应尽量做到工序集中，工艺路线最短，空行程和其他辅助时间最少。现工艺人员一般只制定零件的加工工艺过程，如铣平面（铣床）-钻、铰工艺孔（钻床）-镗轴承孔（加工中心）-钻螺纹底孔（钻床）-攻螺纹（攻丝机）。而对于某一工序内部工艺的制定，如镗轴承孔，程序如何编制，粗、精加工余量如何分配，为保证孔系位置工艺基准如何确立，主轴转速多少，背吃刀量多大等一系列问题都是由操作者自己确定。而操作者由于技术知识有限，往往对这些问题做不到最佳。所以工艺人员需快速提高数控知识，强化工序内部工艺的制定，改变普通工艺员没有数控知识，数控工艺员缺乏对普通工艺掌控的被动局面，使传统工艺与数控加工相衔接，普通设备与数控机床相结合，形成工件生产有序快速传递，从而提高数控机床的加工效率。
　　
加强刀具管理和应用
　　刀具管理  刀具管理是一个系统工程，既要保证生产现场能及时得到符合要求的刀具，又要使库存刀具数量保持在最低水平，使资金占用率降到最低，并能在刀具非正常消耗时做出及时和快速的反应，以确保生产正常进行。
　　笔者以为应全面详尽地分析本企业加工零件的工艺特征，为数控机床设置专门的刀具库。在资金允许的范围内尽量配齐粗、精加工的各种刀具，配齐不同孔径、不同镗削深度所需的各种型号的镗刀杆，配齐适应不同空间的各类长、短铣刀，配齐盘铣刀、立铣刀及不同半径的圆弧铣刀，配齐外圆刀、内孔刀及各类钻头、丝锥等。总之不要因刀具的缺乏而影响加工效率，为降低刀具数量、减少刀具费用而牺牲一台价值几百万元设备的效率发挥是得不偿失而且是不明智的。聪明的做法是根据零件加工需要，建立健全刀具库，配齐所需各种刀具，避免因找刀具、等刀具而浪费时间，以缩短非切削时间来充分发挥机床潜能。#p#
　　刀具材料  数控机床的高速、高效性能促进了刀具材料的快速发展，刀具材料已进入耐热、耐磨、高硬、高效的实用阶段。高性能高速钢、粉末高速钢、细颗粒和超细颗粒硬质合金材料已被普遍采用，陶瓷刀具、立方氮化硼（CBN）刀具、金刚石（PCD）刀具、涂层刀具更是在许多企业被广泛应用。这些先进切削材料具有的特性配合高精度的数控机床能够实现以铣代磨、以车代磨，进一步提高了加工效率。
　　但目前还有相当一部分企业不能正视刀具材料与数控机床的相互关系，他们仍使用普通硬质合金焊接刀具或普通硬质合金可转位机夹刀具，刀具的硬度不高、不耐热、不耐磨，严重制约了机床的进一步提速（现使用的刀具材料只能发挥机床主轴转速的50%甚至更低），降低了刀具耐用度，增加了换刀频次和时间，直接影响了加工效率和机床开动率。中国工程院院士、山东大学博士生导师艾兴教授来我公司指导工作时就曾指出：由于使用了落后的刀具，目前企业使用的机床转速还达不到额定转速的40%，而一些先进制造企业能够应用到80%以上。
　　所以企业应重新疏理本企业刀具材质的使用状况，淘ì旧材质，使用新材质、尤其是选用涂层刀具代替非涂层刀具，这对于提高加工效率可以收到立竿见影的效果。据统计刃磨后的刀具经过涂镀能够明显地提高耐用度达90%以上。
　　使用优质、高效刀具，势必会引起刀具费用的增加，所以对于刀具更新必须综合考虑刀具成本与效率提高之间的相互关系，取其最佳结合点，为企业创造更多经济价值。
　　刀具结构  为简化加工工序，减少刀具数量，减少换刀时间和缩短加工节拍，在汽车零部件的加工中越来越多地使用
了各种复合刀具，如钻镗复合、钻铰复合、钻攻复合等各类刀具以及结构复杂的展开式刀具等。
　　刀具制造商适应现代数控机床的要求开发出具有先进结构的高效刀具，如山特维克可乐满新推出的CoroDrill880硬质合金可转位浅孔钻，进给速度或切削速度比起来提高将近一倍，加工效率提高70%左右。再如伊斯卡推出的飞碟铣刀和蝴蝶铣刀，能过对刀片刃型刃口的创新设计，大大提高切削性能和切削效率。适宜选用复合刀具和先进结构刀具，将有助于缩短生产周期，提高切削效率。
　　刀具切削参数  切削参数是影响加工效率的最直接因素。粗加工时，一般以充分发挥机床潜力和刀具的切削性能为主，选择大的背吃刀量、大步距、慢进给，提高单位时间内的切除率；精加工时，应重点考虑保证零件加工精度，选择小的背吃刀量、小步距、快进给，确保零件加工质量；当然提高主轴转速，加大进给量更能明显提高加工效率，但这与刀具材料、结构以及机床刚性有很大关系。
　　刀具与切削液  与普通机床加工相同，数控机床加工中也要正确使用切削液。切削液主要用来降低温度和减少摩擦，同时还有冲洗切屑的作用，有效延长刀具寿命，减少换刀因起的时间消耗，从而提高生产效率。
　　刀具与加工工艺  通过对编程方式的改变，对刀具走刀路径进行优化，相互借用不同加工部位的刀具，减少刀具数量，减少换刀频次也有助于提高切削效率。
　　
充分利用配附件
　　工件上下料与输送自动化  人工装卸，行车吊装使待加工的零件不能快速到位，已加工的零件不能迅速转走，严重影响生产加工。下一步需要在工件上下料、工件传递自动化方面进行攻关，通过优化工艺流程，调整工艺布局，铺设物流滚道，采用自动上下料，空中吊装，自动输送等方式，理顺整体物流，保证生产运营流畅，从而提高作业效率。
　　使用先进、专用夹具  数控机床的自动化程度虽然很高，但如果没有与其相适应的快速定位夹紧的工装夹具，也不能发挥其高效的性能。数控车床、磨床一般采用适应一定直径范围内的通用快速自动夹紧液压卡盘。
　　加工中心一般采用当前较新颖的以槽系或孔系为基座的组合夹具。对于批量大的零件还是以专用夹具为宜，在自行设计专用夹具时，一定要注意有对刀装置，如对刀块；定向元件，如定向键。同时设置必要的找正基面、找正基孔等，这一点对于现场提高装夹效率非常重要，如不注意这些细节将给给生产现场带来极大不便。
　　实施快速对刀  采用手动对刀，通过计算结果以进退完成刀具调整或进行刀具补偿费时费力且不准确，应用对刀仪预调或采用在线对刀，可将无效的对刀和工件找正时间减至极短，减少辅助时间，切削更多金属。
　　完善检测手段  现有许多企业仍采用常规检测仪器对工件进行序后检测，有些大型钣金模具如使用三坐标测量，在卸装、搬运过程中将花费很长时间，实际上多数情况下不检测，靠钳工配研保证配合间隙及几何精度。企业应购置先进计量器具，设计专用检测装置，提高检测手段，以减少零件交检时间。如英国雷尼绍公司的在线测量装置，具有序中测量，序后检测的功能。像沈阳机床厂、济南二机床、玉柴机器等众多厂家都已采用这种在线测量装置，效果非常明显。对检验人员进行机械知识培训，弥补视图及检测能力不足，也有助于生产效率的提高。
　　
科学管理，统筹安排
　　机械数控加工是机床、加工对象、生产纲领、加工工艺、夹具、刀具、冷却液、检测与工件输送等多种要素组成的一个系统工程，所以要提高生产效率，科学管理、统筹安排、有效D调是不可缺少的重要一环。机床、刀具、夹具等硬件固然重要，但更重要的是高效加工理念、加工意识、加工方法等软件的贯彻执行。作为企业的决策者、工程技术人员以及一线的操作者都应时刻将提高生产效率的思想植根于实际切削加工中，寻求机床、刀具等投资与提高效率的平衡点，破解抑制效率提高的各个环节，深入挖掘影响效率提高的诸多元素，优化整个加工系统，从提高每一工步效率开始，实现企业效益的最大化。
　　数控机床虽具有快速切削金属和生产错综复杂工件的能力，但机床只有在切削金属时才体现其效益，所以提高数控机床的生产效率，挖掘数控机床的内在潜力，竭力缩短非切削的每一个环节，实现单位时间内效益最大化是我们工艺技术人员当今及今后相当长的时间内所要深入研究的问题。