數(shù)控車床加工精度的影響因素及提高方法分析

趙中時

艾沛克斯工具（山東）有限公司，山東日照 262300

摘 要 依賴我國科技的創(chuàng)新及發(fā)展，我國制造業(yè)的發(fā)展過程離不開數(shù)控技術(shù)的支持。但是，隨著數(shù)控車床技術(shù)的不斷改良和發(fā)展，我們也應(yīng)高度重視運作過程中出現(xiàn)的問題。其中，優(yōu)化處理待加工的零部件精度這一環(huán)節(jié)更需要引起足夠的注意。這些優(yōu)化處理技術(shù)會直接或間接影響著這一技術(shù)應(yīng)用的安全與質(zhì)量。這一環(huán)節(jié)影響著制造業(yè)的健康發(fā)展。文章簡單介紹了影響數(shù)控環(huán)境下的車床加工精度的因素，并且依照實際情況采取了相應(yīng)的改良措施，以期提高數(shù)控技術(shù)車床加工精度并進行優(yōu)化。

關(guān)鍵詞 數(shù)控車床；加工精度；工藝處理；提高方法

中圖分類號 TG51 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）13-0075-01

隨著近年來的發(fā)展，數(shù)控車床已經(jīng)作為一種技術(shù)先進的制造業(yè)加工裝備，早已廣泛應(yīng)用于機械等行業(yè)的制造中。應(yīng)經(jīng)為該行業(yè)創(chuàng)造出了很多經(jīng)濟及社會效益。一般看來，數(shù)控車床的加工精度不僅受到材料狀況、制造工藝等多種因素的作用，還要受到車床的技術(shù)編程設(shè)置精度和伺服精度等方面的影響。同樣，車床自身的加工精度在數(shù)控車床生產(chǎn)加工過程中也影響著加工零部件產(chǎn)品的質(zhì)量和精度。簡言之，數(shù)控車床加工過程中的每個因素都可能成為影響車床制造的總加工精度。若不經(jīng)過精度的優(yōu)化及處理，則很可能影響著部件加工精度以及產(chǎn)品的實用性及安全性。

1 數(shù)控車床加工原理

效率高、精度高、全自動化的數(shù)控車床裝配有多工位動力刀塔。該類裝置擁有多種加工工藝功能?？梢约庸ぶ本€、斜線圓柱以及圓弧，還可以處理各種螺紋和蝸桿等較為復(fù)雜的工部件。設(shè)備還具有系列補償功能，將批量的復(fù)雜零件的生產(chǎn)制造的可能變?yōu)楝F(xiàn)實。還可以使制造加工型公司及企業(yè)得到很好的生產(chǎn)空間和機會，并獲得良好的經(jīng)濟利益。該設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)見圖1。

多工位分割技術(shù)在數(shù)控車床中運用較為廣泛。兩種結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)運作，添加了數(shù)控機床的機械加工性能，能夠處理多種類型的部件問題。直線、圓弧的插補等多種技術(shù)活動也可以在數(shù)控車床中進行完成。因此，可以極大地提高復(fù)雜工件加工的質(zhì)量，復(fù)雜工件加工的效率以及精確度隨之提高，以達到整個制造業(yè)獲得理想生產(chǎn)水平以及經(jīng)濟效益的最終結(jié)果。目前，在機械加工產(chǎn)業(yè)當中，常見的加工設(shè)備就是數(shù)控車床。較高精度的技術(shù)控制水平以及理想的生產(chǎn)效率并且融合了現(xiàn)代社會生產(chǎn)生活當中多項先進的科學(xué)技術(shù)的數(shù)控車床技術(shù)從出現(xiàn)之日起就深受追捧。

2 影響數(shù)控車床作業(yè)精度因素

2.1 伺服系統(tǒng)

數(shù)控車床中最基本的部件是伺服系統(tǒng)。參照數(shù)控車床工作的基本道理，伺服系統(tǒng)就是數(shù)控車床的核心裝置系統(tǒng)，其主要的作用就是通過驅(qū)動機床部件進而帶動零件的加工等一系列活動。此外，絲杠的傳動精度可以轉(zhuǎn)化為伺服系統(tǒng)的控制精度。所以，伺服系統(tǒng)功能地實現(xiàn)仍需依靠電機驅(qū)動的絲杠部分。數(shù)控車床的主要操作部件是伺服系統(tǒng)，在數(shù)控車床進行實際作業(yè)的過程中，伺服系統(tǒng)主要承擔為整個機械傳遞信息的作用，得到信息的各個操作部件會及時接受到伺服系統(tǒng)傳來的信息并及時反應(yīng)過來，進行作業(yè)。伺服系統(tǒng)傳遞信息的速度越快，數(shù)控車床各個部件接收和反應(yīng)整合信息的速度越快，整個機械作業(yè)時產(chǎn)生的誤差就越小，整個數(shù)控車床的工作效率就越高。

2.2 切割技術(shù)參數(shù)

切割材料是數(shù)控車床實際作業(yè)過程里的主要工作。而后完成整個生產(chǎn)線產(chǎn)品的加工生產(chǎn)。這些機械上的刀具系統(tǒng)要服從程序員之前所編好的程序所控制。因此，數(shù)控車床切割部件在進行作業(yè)時，切割線可能會出現(xiàn)偏差，在進行實際作業(yè)的過程中，出現(xiàn)偏差，如果不及時處理作業(yè)過程里偏差會越來越大。數(shù)控車床作業(yè)中切割技術(shù)部件出現(xiàn)的參數(shù)的異常現(xiàn)象需要及時得到關(guān)注和解決。當然，結(jié)合產(chǎn)品的特點等實際情況是在進行程序編程時要充分考慮的東西，即要做到認真分析并修正刀具軸線的偏差。

2.3 選擇切削用量

對于切削用量的選擇應(yīng)要做到因地制宜。加工方法的選用也應(yīng)該與之對應(yīng)。選用不同的切削用量并相應(yīng)的編寫在程序內(nèi)。切削用量的選擇原則上要遵循一下基本要求。首先，要確保零件加工的表面粗糙度和精度，并要充分體現(xiàn)機床性能。當進行粗車工序時，要保證車床在施工條件允許的工藝系統(tǒng)的功率和剛度要求內(nèi)，以提高加工零件的效率。通常情況下，常選擇略大的背吃刀量。零件以及刀具比較容易發(fā)生幾何變形，這與切削力隨之加大有密不可分的原因。這種操作方法會影響零件加工的精度。在機械加工參數(shù)中切削三要素是指背吃刀量、主軸轉(zhuǎn)速速度以及進給量。所以，合理選擇切削的參數(shù)，對于提高加工的精度十分重要。

3 數(shù)控車床加工精度的改進策略

3.1 誤差的改進方法

利用數(shù)控系統(tǒng)的補償功能來補償已經(jīng)存在的坐標軸的方法就是誤差補償法。部分車床的精度不是特別高，在這種情況下便可以采用此種方法來提高產(chǎn)品的精度。這種方法的實現(xiàn)可通過軟硬件的配合進行。比如，在應(yīng)用于數(shù)控車床中的半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的工作過程中產(chǎn)生的定位不準確是由于反向偏差造成的，解決這個定位不準確的方式目前是直接解決反向偏差。此種方法的特點是可以控制加工精度的總誤差。降低錯誤率法通過提高數(shù)控機床各個部件作業(yè)的精確度來提高數(shù)控機床整體的工作效率和作業(yè)的準確度。但是，這種方法成本較高，而且提高了控制數(shù)控機床加工精度的難度。

3.2 伺服系統(tǒng)誤差的抑制

從機床的設(shè)計上下功夫，為能有效地控制伺服系統(tǒng)的誤差提供了較大空間。這種方法就包含一系列的處理措施，比如采用更好的驅(qū)動裝置以及提高伺服裝置的抗載、抗壓水平等方式。同時，也要特別重視伺服系統(tǒng)中所產(chǎn)生其他加工誤差。在確定數(shù)控車床具體伺的服裝置的同時并優(yōu)化系統(tǒng)的參數(shù)，比如選擇較高位置開環(huán)等方式。在數(shù)控車床的加工活動當中，伺服系統(tǒng)是具有十分重要的應(yīng)用價值的，機械部件的加工精確度的控制顯得格外重要了。

3.3 床身導(dǎo)軌的幾何精度

一般情況下，為了協(xié)調(diào)整個機械全部部件的共同運作，數(shù)控車床放棄了傳統(tǒng)不必要的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，采用新型的斜床結(jié)構(gòu)來減輕數(shù)控車床自身的重量，改革之后的數(shù)控車床變得靈巧、便于運送和操作。此外，這個新型的部件增強了數(shù)控車床的抗壓、抗高溫運作的能力。一些列的改革和創(chuàng)新，提高了整體的工作效率，降低了數(shù)控車床作業(yè)錯誤，延長了機械的生命周期，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。此外，數(shù)控機床的組成部件以及運作效率均需要同時提高和改革創(chuàng)新，提高數(shù)控機床的工作效率，延長機械使用的生命周期。提高數(shù)控機床的抗壓能力和工作的精確度，減少作業(yè)誤差。伴隨著我國先進科技發(fā)展、推廣、普及和提高，對于數(shù)控機床加工的精確度以及加工效率的把控水平都有顯著的提高。

4 結(jié)論

總之，在數(shù)控車床在機械工件加工制造過程中，加大對數(shù)控機床的控制作用，減少數(shù)控機床在實際操作過程中出現(xiàn)的誤差和意外事故。提高數(shù)控機床在實際操作過程的工作效率，延長生命周期，降低生產(chǎn)和使用成本，促進數(shù)控機床對機械制造領(lǐng)域發(fā)展帶來的貢獻。加大對數(shù)控機床的改革創(chuàng)新的力度，使數(shù)控機床能為機械制造業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展做出更多的貢獻。

參考文獻

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