數(shù)控車床加工質(zhì)量控制問題探討

摘 要：數(shù)控車床在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會存在較多的因素對加工的質(zhì)量產(chǎn)生影響，需要在操作數(shù)控車床時(shí)針對影響加工質(zhì)量的因素采取有效的措施進(jìn)行規(guī)避，在保證加工質(zhì)量的同時(shí)保障企業(yè)獲取最大的收益。在數(shù)控車床加工質(zhì)量控制工作中還存在一定的問題而降低了控制效果，需要對于控制工作中的問題進(jìn)行有效的解決保證控制效果達(dá)到最優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床;加工質(zhì)量;存在的問題;控制措施

數(shù)控車床屬于機(jī)電一體化產(chǎn)品且是由機(jī)械技術(shù)、電氣技術(shù)、微電子技術(shù)、氣動技術(shù)、信息技術(shù)共同組建而成，將數(shù)控車床應(yīng)用于實(shí)際加工作業(yè)中后充分發(fā)揮出了精度高與效率高的優(yōu)勢，特別是可實(shí)現(xiàn)自動化運(yùn)轉(zhuǎn)過程而顯著降低了工作人員的壓力[1]。另外，數(shù)控車床可以對于各類復(fù)雜零件進(jìn)行加工并促進(jìn)了企業(yè)在生產(chǎn)中可獲取最大的經(jīng)濟(jì)收益。在數(shù)控車床工作中需要對加工質(zhì)量進(jìn)行有效的控制，但是在控制中還存在一些問題影響控制的效果而不利于加工質(zhì)量，以下內(nèi)容針對數(shù)控車床加工質(zhì)量控制中存在的問題如何有效解決進(jìn)行了研究。

1數(shù)控車床運(yùn)行中實(shí)施加工質(zhì)量控制措施具有的意義

傳統(tǒng)機(jī)械加工作業(yè)中應(yīng)用的是普通機(jī)床且屬于手動操作的過程，利用手動模式的振動機(jī)械實(shí)現(xiàn)金屬類材料切割的過程，并利用卡鉗與其他工具對生產(chǎn)而出的產(chǎn)品精度進(jìn)行測量。在時(shí)代與市場經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展下需要機(jī)械加工作業(yè)的質(zhì)量與效率大幅度提升，而傳統(tǒng)機(jī)械加工模式已經(jīng)無法滿足當(dāng)下的實(shí)際需求，特別是信息技術(shù)與自動化技術(shù)的誕生推動了機(jī)械加工制造業(yè)的發(fā)展，如果傳統(tǒng)機(jī)械加工模式不能發(fā)生改變不只會影響加工質(zhì)量，還阻礙了企業(yè)穩(wěn)定且快速地發(fā)展而不利于可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)車床內(nèi)構(gòu)建出數(shù)字化車床后，可實(shí)現(xiàn)車床自動化并代替了傳統(tǒng)手機(jī)模式，技術(shù)人員只需要對數(shù)控車床實(shí)施操作并利用預(yù)編程序?qū)C(jī)床進(jìn)行控制，進(jìn)而達(dá)到直接加工產(chǎn)品或者加工部件的目的。由于我國經(jīng)濟(jì)與世界經(jīng)濟(jì)融為一體并促進(jìn)了國內(nèi)各企業(yè)不只要面臨國內(nèi)市場競爭，還要面對國際市場競爭，需要數(shù)控車床加工質(zhì)量與效率不斷提升增強(qiáng)企業(yè)的競爭能力。因此，實(shí)施數(shù)控車床加工質(zhì)量控制措施可以顯著提升數(shù)控車床的加工質(zhì)量與效率，同時(shí)推動國家在世界經(jīng)濟(jì)中更好的發(fā)展。

2數(shù)據(jù)車床加工質(zhì)量控制中存在的問題

2.1伺服系統(tǒng)

伺服系統(tǒng)是數(shù)控車床中重要的系統(tǒng)且承擔(dān)著為車床有效運(yùn)轉(zhuǎn)提供動力的職責(zé)，在運(yùn)用數(shù)控車床開展機(jī)械零件加工作業(yè)時(shí)需要操作人員精確的控制機(jī)械工件在運(yùn)動時(shí)的空間位置，而要達(dá)到精確控制目標(biāo)必須利用伺服電機(jī)內(nèi)含有的滾球絲杠，若滾球絲杠在運(yùn)行中存在傳動誤差的現(xiàn)象會嚴(yán)重影響工件加工精度，進(jìn)一步影響了數(shù)控車床的定位精度[2]。

2.2車刀參數(shù)

在數(shù)控車床加工的整個(gè)流程中是由編程對其控制實(shí)現(xiàn)車刀開展切割零件的過程，并保證切割的形狀與要求相符合。在數(shù)據(jù)車床加工作業(yè)中所應(yīng)用的車刀含有主偏角，并且車刀的刀尖具有圓弧半徑的外部形態(tài)，在對于棒狀物體實(shí)施加工處理工作時(shí)會導(dǎo)致相應(yīng)軸線尺寸產(chǎn)生誤差，而軸線尺寸與刀尖圓弧半徑之間的關(guān)系為正比關(guān)系，與主偏角之間的關(guān)系為反比關(guān)系。

3數(shù)控車床加工質(zhì)量控制的具體措施

3.1對伺服系統(tǒng)有效抑制

數(shù)控車床內(nèi)擁有的伺服系統(tǒng)所具有的精度直接決定著工件加工質(zhì)量，應(yīng)對伺服系統(tǒng)存在的誤差高度重視并有效解決。為了實(shí)現(xiàn)伺服系統(tǒng)達(dá)到精度要求可使用高性能系統(tǒng)部件，比如驅(qū)動裝置等。在選定數(shù)控車床伺服裝置后需要對其擁有的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)備，進(jìn)而保證各進(jìn)給軸位置所具有的開環(huán)增益達(dá)到等同的要求。伺服系統(tǒng)在實(shí)施直線與圓弧加工時(shí)存在的影響及采用的抑制措施如下所述：第一，在單軸直線加工作業(yè)中存在的速度誤差不會對加工時(shí)的停止位置產(chǎn)生影響，只是在要到達(dá)停止位置時(shí)所需要的時(shí)間表現(xiàn)出滯后的現(xiàn)象，但是此過程也不會產(chǎn)生誤差問題。第二，若各進(jìn)給軸位置處存在的開環(huán)增益存在不相等的現(xiàn)象，在45度加工時(shí)存在精度最差的問題。第三，在針對圓弧實(shí)施加工時(shí)要對各進(jìn)給軸位置所擁有的開環(huán)增益進(jìn)行設(shè)置，保證達(dá)到相等要求并盡可能的增大實(shí)現(xiàn)其加工精度最高化目的。

3.2選擇加工刀具時(shí)要達(dá)到適宜要求

數(shù)控車床加工作業(yè)中會受到刀具的影響而降低使用性能，需要保證刀具選擇環(huán)節(jié)中選擇出適宜數(shù)控車床的刀具達(dá)以保證生產(chǎn)精度的要求。在粗車階段中應(yīng)選擇的刀具具有硬度高且使用周期長的特點(diǎn)，目的是可全面性的滿足粗車生產(chǎn)要求。另外，在選擇刀具時(shí)要重視刀具材料，刀具材料在前實(shí)施切削作業(yè)中會受到高溫與高壓及摩擦力作用的影響，實(shí)際中的耐磨性與硬度都較高，同時(shí)還會受到各種壓力與沖擊力的作用而影響切削質(zhì)量，應(yīng)保證刀具材料具有足夠的強(qiáng)度。

3.3有效控制誤差

在控制數(shù)控車床中存在的誤差時(shí)可實(shí)施如下兩種方法：一是利用誤差防止法并保證科學(xué)化利用。誤差防止法屬于預(yù)防類措施，需要在設(shè)計(jì)階段與制作中對于可能存在的誤差進(jìn)行有效的規(guī)避實(shí)現(xiàn)有效控制誤差的目的，比如工作人員在生產(chǎn)之前對于零件加工車間的環(huán)境實(shí)施規(guī)范化措施等，通過將各種可能引發(fā)誤差的環(huán)節(jié)都有效控制后達(dá)到保證生產(chǎn)精度及加工質(zhì)量的目的。二是應(yīng)用誤差補(bǔ)償法并保證應(yīng)用合理化。數(shù)控車床在運(yùn)行時(shí)需要伺服系統(tǒng)給予充足的驅(qū)動力才能有效的運(yùn)行，如果在此過程中出現(xiàn)反向偏差會對車床的定位精度產(chǎn)生較大的影響，進(jìn)一步降低了零件加工質(zhì)量而未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。利用誤差補(bǔ)償法可以針對反向偏差進(jìn)行彌補(bǔ)，可最大化的降低加工零件時(shí)存在的誤差。目前，國內(nèi)應(yīng)用的數(shù)控車床所具有的定位精度較高，但是缺乏補(bǔ)償作用而無法解決反向偏差的問題，在數(shù)控車床內(nèi)運(yùn)用編程法可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位且可防止加工中受到反向偏差的影響并保證了加工質(zhì)量。

3.4操作人員操作裝刀與對刀時(shí)要掌握其操作方法

在數(shù)控車床加工作業(yè)中需要重視刀具的應(yīng)用，原因是刀具決定著數(shù)控車床加工質(zhì)量且具有較為復(fù)雜的操作過程。在刀具應(yīng)用時(shí)需要存在裝刀與對刀的過程，而裝刀與對刀的質(zhì)量直接決定著加工質(zhì)量及零件尺寸的加工精度。因此，操作人員需要掌握裝刀與對刀的操作方法并熟練性的應(yīng)用。在操作對刀時(shí)存在兩種方法：一是手動模式、二是自動模式，目前大多采用的方式為手工模式，原因是此模式可以通過試切的測試方式掌握對刀的效果，此過程屬于精確化的操作方法并避免了加工中存在誤差的現(xiàn)象。

3.5利用仿真系統(tǒng)開展程序檢查工作

在數(shù)控車床加工中運(yùn)用仿真系統(tǒng)對其各方面的性能進(jìn)行檢查對于加工質(zhì)量的提升具有重要的意義，在大多數(shù)情況下應(yīng)用的第一道檢測程序是利用車床操作面板并通過程序輸入的過程，將仿真模擬系統(tǒng)啟動后，再利用CRT處理程度對于后續(xù)的處理模擬過程進(jìn)行跟蹤并顯示，對于車床操作過程與仿制零件的加工形狀進(jìn)行仔細(xì)檢查并對比，進(jìn)而掌握數(shù)控車床在加工中是否能夠達(dá)到質(zhì)量要求，在達(dá)到質(zhì)量要求后實(shí)施數(shù)控車床加工作業(yè)保證了加工質(zhì)量。另外，在利用仿真系統(tǒng)進(jìn)行檢查時(shí)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的誤差問題，并及時(shí)對誤差進(jìn)行有效的解決促進(jìn)其加工精度的提升。

結(jié)束語：

在數(shù)控車床工作中會存在的伺服系統(tǒng)與車刀參數(shù)兩個(gè)方面影響加工質(zhì)量的現(xiàn)象，要針對這兩個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)施有效的質(zhì)量控制措施，并且要保證操作人員熟練的掌握刀具裝刀與對刀的操作方法，在保證裝刀與對刀質(zhì)量的同時(shí)保障了數(shù)控車床在實(shí)際工作中的加工質(zhì)量，進(jìn)一步提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益并增強(qiáng)了競爭能力而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定且快速的發(fā)展目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐘新元.數(shù)控車床加工質(zhì)量控制問題及措施探討[J].科技視界.2017，（12）：99+88.

[2]周立波.數(shù)控車床加工的常見問題探析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào).2019，16（23）：92+94.

作者簡介：

欒增能（1977.01-），男，漢，云南省宣威市，本科，單位：曲靖高級技工學(xué)校，研究方向：數(shù)控加工（數(shù)控車工）。

（曲靖高級技工學(xué)校，云南 曲靖 655000）