優(yōu)化數(shù)控機(jī)床加工精度的策略

摘 要：當(dāng)前數(shù)控機(jī)床在工業(yè)生產(chǎn)制造過程中應(yīng)用十分廣泛，對于產(chǎn)品質(zhì)量的提升起到了積極的作用。由于數(shù)據(jù)機(jī)床加工精度直接關(guān)系到每一件產(chǎn)品的質(zhì)量，因此需要對數(shù)據(jù)機(jī)床加工精度進(jìn)行控制，針對于影響數(shù)控機(jī)床加工精度的因素進(jìn)行分析，并采取切實(shí)可行的措施來提高數(shù)控機(jī)床的加工精度，確保產(chǎn)品的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；加工精度；影響因素；優(yōu)化策略

中圖分類號：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）12-0244-01

由于數(shù)控機(jī)床自動化程度較高，在加工零件過程中能夠?qū)⒎彪s的過程進(jìn)行簡化處理，以此來提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量。這個過程中數(shù)控機(jī)床加工精度會直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量，因此要對數(shù)控機(jī)床加工精度進(jìn)行優(yōu)化，以此來全面提高加工出來的產(chǎn)品的質(zhì)量。

1 數(shù)控機(jī)床加工精度的影響因素

1.1 編程原點(diǎn)

數(shù)控機(jī)床安裝完成后和加工開始之前，需要確認(rèn)機(jī)床的數(shù)控編譯原點(diǎn)。即編程人員要根據(jù)加工零件的形狀和特征描來編譯具體的坐標(biāo)，一旦編譯原點(diǎn)不準(zhǔn)確則會導(dǎo)致整個加工程序出現(xiàn)誤差，從而對工件的加工精度帶來影響。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，編程人員對于編譯原點(diǎn)的確認(rèn)較為忽略，而且對加工零件的工藝基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)往往也不進(jìn)行校核，這就導(dǎo)致加工過程中會出現(xiàn)誤差，影響加工的精度。

1.2 編程數(shù)據(jù)處理

數(shù)控機(jī)床在加工工件過程中，其執(zhí)行數(shù)控加工程序過程即是對加工工件編程數(shù)據(jù)的處理過程，一旦數(shù)據(jù)處理不精確或是出現(xiàn)偏差，則會導(dǎo)致工件出現(xiàn)誤差，必然會對工件加工精度帶來影響。因此在實(shí)際生產(chǎn)過程中，需要針對工件的尺寸和形態(tài)來校核數(shù)控機(jī)床的編譯基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)，以此來確保加工的精度。當(dāng)具體加工過程中，如果對工件形狀和尺寸考慮不到位，則會造成加工誤差。或是加工零件尺寸精度要求過高時，形態(tài)較為復(fù)雜或是存在不對稱情況時，一旦對加工基準(zhǔn)放計算基準(zhǔn)校核不到位，則數(shù)控機(jī)床加工精度無法得到有效的保證。另外，對于初次加工的工件，在換刀時需要校核刀具的形狀和尺寸，一旦校核缺失，則會影響加工的精度。

1.3 加工線路

利用數(shù)控機(jī)床加工工件，當(dāng)?shù)毒咴谶M(jìn)給、退刀或是換刀時存在誤差，則會對工件加工面造成凹坑或是刮痕，一旦刀具存在較大磨損時，換刀或是對刀時必然會影響到刀具的使用性能和壽命。同時工件表面質(zhì)量或是位置誤差也會導(dǎo)致數(shù)控加工路線存在誤差，不利實(shí)現(xiàn)對工件加工精度的控制。另外，當(dāng)連續(xù)加工過程中工件及刀具的線膨脹系數(shù)存在差異時，會有切削熱產(chǎn)生，導(dǎo)致刀具和工件的相對位置發(fā)生變化，因此導(dǎo)致加工誤差的發(fā)生。

1.4 加工現(xiàn)場

在實(shí)際工件加工過程中，無論是振動，還是環(huán)境、刀具性能都會影響到工件的加工精度。例如在數(shù)控加工過程中，電磁波的存在會使加工過得是出現(xiàn)電火花或是加工震蕩現(xiàn)象的發(fā)生，從而對機(jī)床的加工精度帶來影響。同時當(dāng)機(jī)床電壓和電流不穩(wěn)定時，也會影響機(jī)床數(shù)據(jù)加工過程中狀態(tài)的穩(wěn)定性，造成加工精度降低。另外，在加工開始之前，要對機(jī)床進(jìn)行清理，刀具表面要具有較好的潔凈度，以此來保證工件加工精度達(dá)到較高的水平。

2 提高數(shù)控機(jī)床加工精度的優(yōu)化策略

2.1 提高數(shù)控機(jī)床加工前控制水平

對于數(shù)控機(jī)床來講，在具體設(shè)計時需要根據(jù)加工要求來優(yōu)化機(jī)床的結(jié)構(gòu)和附近屬零件的加載。同時工件加工前要徹底清洗機(jī)床，使其保持在良好的狀態(tài)。并在加工開始之前，針對溫度、濕度和電磁強(qiáng)弱、粉塵和振動等因素進(jìn)行檢查，及時將影響加工精度的因素消除，以此來減少加工誤差的出現(xiàn)。另外，工作人員還要對誤差源進(jìn)行有效劃分，以此來對數(shù)據(jù)機(jī)床生產(chǎn)過程中的加工精度進(jìn)行有效控制。

2.2 完善數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)編程

編程人員通過在數(shù)控機(jī)床的使用過程中，對其編程進(jìn)行完善，從而保障數(shù)控機(jī)床的加工精度，進(jìn)而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。在具體設(shè)定刀線路時，由于會直接影響到數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的加工質(zhì)量，因此要合理對刀的運(yùn)行方向進(jìn)行控制，確保刀的運(yùn)行方向不會與數(shù)控機(jī)床之間產(chǎn)生間隙。即要確保所選的對刀路線在產(chǎn)品軸移方向運(yùn)動趨勢相適宜，這樣可以有效的消除數(shù)控機(jī)床的間隙，以此來減少會對加工精度帶來的不利影響。因此在實(shí)際生產(chǎn)過程中，要對數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)編程進(jìn)行完善和優(yōu)化，確保加工精度的提升。

2.3 提高數(shù)控機(jī)床設(shè)計合理性

（1）在對數(shù)控機(jī)床的主機(jī)進(jìn)行設(shè)計時需要根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需要采用外購等方式來提高主機(jī)質(zhì)量，保證數(shù)控機(jī)床的加工精度。

（2）數(shù)控機(jī)床的整體結(jié)構(gòu)完整性也對機(jī)床的加工精度具有重要的影響，所以在對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行整體性設(shè)計時要考慮機(jī)床的整體荷載能力和機(jī)床運(yùn)行過程中各部分受力的均衡性，避免某些機(jī)構(gòu)連接處由于承載能力較低而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形或者斷裂等問題的發(fā)生。

（3）由于機(jī)床在零件加工時一般會出現(xiàn)振動等現(xiàn)象，而該現(xiàn)象對于工件的加工精度明顯不利，所以在對數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時要降低機(jī)床的高度來保證機(jī)床的整體穩(wěn)定性，而且在機(jī)床的設(shè)計時需要考慮冷卻水循環(huán)問題，降低工件加工過程中的產(chǎn)熱問題，從而降低加工誤差保證加工精度。

（4）在對工件進(jìn)行加工時，需要對工件的形狀和尺寸精度充分了解，對刀具和切削參數(shù)選擇都要統(tǒng)一考慮，確保加工過程順利無停頓。

2.4 提高機(jī)床導(dǎo)軌幾何精度

機(jī)床導(dǎo)軌對于數(shù)控機(jī)床工件加工具有重要的意義，所以在利用機(jī)床對工件進(jìn)行加工時首先需要對機(jī)床的導(dǎo)軌進(jìn)行幾何精度的計算和校核。若數(shù)控機(jī)床為全功能一體式機(jī)床，則床身一般采用斜床式的，這主要是為了精簡機(jī)床的自身重量，保證機(jī)床的導(dǎo)軌精度。而且精簡機(jī)床的結(jié)構(gòu)能夠在一定程度上提高機(jī)床自身的負(fù)載能力、抗彎拉強(qiáng)度以及在高負(fù)載下的運(yùn)行精度，而在對導(dǎo)軌的滾珠進(jìn)行選擇時一般考慮選用負(fù)載能力較大的圓柱滾珠，這主要為了保證機(jī)床在高負(fù)載下的加工精度。

3 結(jié)束語

隨著機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展，當(dāng)前客戶對機(jī)械加工零件的精度和質(zhì)量提出了更高的要求。在數(shù)控機(jī)床加工過程中，由于多種因素都會對其加工精度帶來影響，因此需要進(jìn)一步對數(shù)控機(jī)床的各個方面進(jìn)行優(yōu)化，以上來全面的提高工件的加工度，確保整體機(jī)械加工技術(shù)水平的提升。

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收稿日期：2018-3-26