淺談數(shù)控加工中零件質量的控制

摘要：一件合格的產(chǎn)品是從毛料加工至符合圖紙上的工件的過程。其包含有尺寸公差精度、表面粗糙度、形位公差要求、表面熱處理、坯料的選擇、機加工設備的安排、加工工藝方案、刀具的應用以及操作人員精湛的技術等形成一系列加工流程才能完成加工。

關鍵詞：數(shù)控加工;質量;控制

機械加工要加工出高質量的零件，可通過設計工裝，如夾具、量具等獲得技術支持來實現(xiàn)。在實際生產(chǎn)中，數(shù)控車床車削零件的質量受諸多因素的影響，如工藝過程，數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控編程和對刀調整等都直接影響零件的加工質量。還可以利用軟件來進行校正補償，在軟件的支持下，使每道工序、工步、走刀都能獲得最佳的切削用量組合，充分發(fā)揮工藝系統(tǒng)的潛能，獲得高的加工精度及重復精度。通過深入分析數(shù)控車削過程中數(shù)控系統(tǒng)誤差、編程誤差和對刀誤差產(chǎn)生的原因，提出減小誤差的有效措施。掌握經(jīng)濟型數(shù)控車床的使用技巧，充分發(fā)揮其潛能，從而實現(xiàn)提高數(shù)控車削零件加工質量的目的。

一、 數(shù)控機床方面

輸入數(shù)控特定的編程代碼來確定工藝非常重要，所以手動數(shù)據(jù)輸入時應注意輸入的正確，輸入后應認真校對確認。數(shù)控車床采用是滾珠絲杠副，對消除反向間隙很關鍵并且都要進行預緊，從理論上講，是達到了零間隙，無反向空程。實際上，對于有相對運動的傳動部件，間隙是不可避免的。對于高精度的滾珠絲杠副而言，只是間隙非常微小;如果真的達到零間隙，運動的阻力就會增大。因而，在絲杠反向運動時，只要存在微小的空程，這個空程就足夠影響加工精度，因此加工時刀具的移動能保持尺寸連續(xù)遞增或遞減的趨勢，可消除機床產(chǎn)生反向間隙的影響。

二、 數(shù)控加工工藝方面

制定工藝方案是整個加工過程中重要的一個環(huán)節(jié)，因而要與其他加工工序銜接好。全面考慮零件的整個加工工藝內容，在切削加工工序之間合理地安排工序和輔助工序，協(xié)調好各個工序的安排順序，有利于提高零件的質量，工序安排的科學與否直接影響到零件的加工質量、生產(chǎn)效率和成本。對形位精度要求較高的表面安排在一次裝夾下完成，可避免多次安裝所產(chǎn)生的安裝誤差影響位置精度。一般來說，在一次裝夾中應一次性完成對所能加工的表面內容進行粗精加工至尺寸要求。減少裝夾次數(shù)，提高加工工藝效率。

三、 刀具選擇方面

刀具的選擇、刃磨、安裝正確直接會影響到加工工件的質量。根據(jù)工藝系統(tǒng)剛性、具體零件的結構特點、技術要求等情況綜合考慮，采用不同的刀具和切削用量，對不同的表面進行加工，有利于提高零件的加工質量。粗車時，要選強度高、使用壽命長的刀具，以便滿足粗車時大背吃刀量、大進給的要求，減少走刀次數(shù)，提高加工效率。精車時，要選精度高、壽命長、切削性能好的刀具，以保證加工精度的要求。為減少換刀時間和方便對刀，數(shù)控車削中廣泛采用機夾可轉位刀具，能提高數(shù)控加工生產(chǎn)率，才能保證零件的加工質量。

四、 校刀方面

對刀在數(shù)控機床上一般以工件右端面中心點設為對刀點，多采用試切法對刀，試切過程中的測量精度直接影響對刀的準確度以及加工尺寸精度。對于具有刀具半徑補償功能的數(shù)控系統(tǒng)，在編程時，只要按零件的實際輪廓編程即可，而不必按照刀具運動軌跡編程。使用刀具半徑補償值指令，刀具自動偏離工件輪廓一個刀具半徑值，并按刀具中心軌跡運動，從而加工出所要求的工件輪廓。當?shù)毒吣p或刀具重磨后刀具半徑發(fā)生改變，這時只需手工輸入改變后的刀具半徑，而不需修改已編好的程序。

五、 數(shù)控編程方面

數(shù)控程序——般按零件輪廓編制，按零件的基本尺寸并結合各加工形面的具體公差要求編制。按基本尺寸編程，用刀具半徑補償考慮公差帶位置，每把刀具有相應的刀補值，適用于各個尺寸使用不同刀具進行加工：按極限尺寸平均中值編程，使用一把刀具同時加工出各尺寸，編程前的參數(shù)值計算較煩瑣。減小累計誤差的影響，數(shù)控系統(tǒng)在進行快速移動和插補的運算過程中，會產(chǎn)生累計誤差，當它達到一定值時，會使機床產(chǎn)生移動和定位誤差，影響加工精度。在程序中適當插入回參考點指令，機床回參考點時，會使各坐標清零，這樣便消除了數(shù)控系統(tǒng)運算的累積誤差，有益于保證加工精度。有換刀要求時，可回參考點換刀，這樣一舉兩得。實際加工中，巧妙利用返回參考點指令，可以提高產(chǎn)品精度和加工時間，也方便操作者。

六、 結語

零件在數(shù)控車床上加工的復雜多樣，形狀及位置千變萬化，加上材料、批量、工藝不同等多方面因素的影響。因此，需要做到所加工零件進行具體分析和靈活對待，根據(jù)零件圖樣要求認真分析加工工藝方案，選用合適的工藝參數(shù)和刀具參數(shù)，合理設計數(shù)控加工工序、走刀路線，精益求精，充分發(fā)揮數(shù)控機床本身精度和操作人員技術，就一定能加工出符合圖樣技術要求的零件。

作者簡介：

劉曉利，山西省晉中市，平遙現(xiàn)代工程技術學校。