提高數(shù)控機(jī)械加工精度的措施探討

翟培明

摘要：隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)的不斷進(jìn)步，大力的推進(jìn)了我國(guó)機(jī)械加工的發(fā)展。機(jī)械加工的工藝技術(shù)也在不斷的完善，但是在應(yīng)用機(jī)械加工的過(guò)程中，還存在有一些問(wèn)題直接影響著零部件的加工精度，從而影響了整體的生產(chǎn)質(zhì)量，本文分析了數(shù)控機(jī)械加工中影響精度的因素，找尋促進(jìn)精度提高的具體方法。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)械加工;精度;措施

0 ?引言

隨著建設(shè)的發(fā)展，我國(guó)的數(shù)控機(jī)械加工技術(shù)也有了快速的發(fā)展，數(shù)控機(jī)械因?yàn)榧狭擞?jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制、機(jī)械化為一體，能夠進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)的故障診斷。

1 ?提高數(shù)控機(jī)械加工精度的意義

隨著各種科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，也讓數(shù)控機(jī)械技術(shù)在逐漸的成熟中，在進(jìn)行加工時(shí)，包含了大量的數(shù)控原理，在加工中非常靈活，第一個(gè)加工的細(xì)節(jié)變化都非常留意，充分體現(xiàn)了數(shù)控加工的嚴(yán)謹(jǐn)性，另外，對(duì)于加工的對(duì)象和方法也能根據(jù)具體的情況進(jìn)行不同的選擇，從而發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的優(yōu)勢(shì)，這樣就大大提升了車削加工的效率，并且有效的提升了機(jī)械的加工質(zhì)量，并且對(duì)于零部件加工的質(zhì)量也有著很大的影響。雖然已經(jīng)在數(shù)控加工工藝的技術(shù)應(yīng)用取得了一定的成績(jī)，但是在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中，仍然會(huì)出一些新的問(wèn)題，從而導(dǎo)致加工的精度會(huì)受到一定的影響，面對(duì)這種情況，就需要對(duì)于加工過(guò)程中影響的各種因素進(jìn)行詳細(xì)的分析，從而提升數(shù)控機(jī)械加工的質(zhì)量，更好的提高加工部件的精度。

2 ?機(jī)械加工精度的影響因素

2.1 加工原理誤差 ?在機(jī)械加工時(shí)，會(huì)產(chǎn)生原理誤差一般有兩種情況，第一是采用比較相近的加工方法也會(huì)產(chǎn)生加工的誤差。很多時(shí)候?yàn)榱说玫椒弦蟮墓ぜ?，需要在工件以及刀具的工作時(shí)會(huì)建立起相應(yīng)的聯(lián)系，但是倘若完全依舊加工原理反而會(huì)使機(jī)床或者夾具設(shè)備難以達(dá)到想要的高度。第二就是采用相似的刀具輪廓也會(huì)造成一些加工誤差。刀具在形成復(fù)雜的復(fù)雜的曲面角度時(shí)，想要刀具能夠完全跟曲線的輪廓難度非常非常大的，面對(duì)這種情況，就會(huì)采用一些比較近似的線型來(lái)進(jìn)行替代，這樣就會(huì)產(chǎn)生加工原理的誤差。

2.2 機(jī)床誤差 ?機(jī)床在進(jìn)行安裝、制造以及使用時(shí)都會(huì)出現(xiàn)一定的誤差和錯(cuò)誤，但是這種誤差不會(huì)對(duì)機(jī)床正常的運(yùn)轉(zhuǎn)不會(huì)產(chǎn)生影響，這就是機(jī)床誤差。一般對(duì)加工精度影響較大的也會(huì)有兩種情況，一個(gè)是主軸回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的誤差，其中包括有軸向竄動(dòng)及擺動(dòng)、徑向圓跳動(dòng)等，這些情況會(huì)影響零件加工表面的幾何形狀精度、表面粗糙度、位置精度。另一個(gè)是導(dǎo)軌誤差，產(chǎn)生這種情況的主要原因是在進(jìn)行導(dǎo)軌在制造或者是安裝時(shí)有一定的誤差，或者是導(dǎo)軌上有不均勻的磨損情況。

2.3 刀具和夾具中有制造誤差或者磨損 ?不同種類的刀具對(duì)于加工中造成的誤差程度是有一定的區(qū)別的，普通刀具有制造誤差一般不會(huì)對(duì)加工精度產(chǎn)生影響，反而是定制的刀具倘若有誤差情況就會(huì)直接影響零件的尺寸精度;主要是會(huì)影響零件表面的精準(zhǔn)度。另外夾具倘若有定位不夠準(zhǔn)確、在作業(yè)時(shí)沒(méi)有夾緊，未注意密集度或者安裝時(shí)出錯(cuò)都會(huì)影響夾具，從而對(duì)于加工的零件精準(zhǔn)度有影響。倘若是磨損影響的情況則有所不同，刀具磨損影響零件表面的加工位置，夾具磨損影響的則是零件的定位誤差。

2.4 定位誤差 ?定位誤差其實(shí)就是零件定位不夠準(zhǔn)確而引起的制造誤差。這種誤差也有兩種可能，一是定位的實(shí)際基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)中存在偏差所以產(chǎn)生了定位誤差，這種偏差的大小也會(huì)影響精準(zhǔn)度的大小;二是其間存在的配合度偏差。

2.5 工藝系統(tǒng)受熱變形而引起的誤差 ?工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差原因有三個(gè)方面：第一是機(jī)床溫度過(guò)高導(dǎo)致變形，機(jī)床在運(yùn)轉(zhuǎn)作業(yè)中溫度一旦過(guò)高，就會(huì)讓機(jī)床內(nèi)部的所有部件加快了磨損的程度，而且也會(huì)對(duì)于加工的部件產(chǎn)生一定的位置偏移，也就影響了工件的精度。第二是刀具溫度過(guò)高產(chǎn)生變形，刀具在加工時(shí)因?yàn)椴粩嗟募庸?huì)受到高溫的影響，從而降低刀具的韌性，刀具也會(huì)沒(méi)那么鋒利，影響了切割工作。第三是工件的溫度過(guò)高變形，一些工件在加工呈受熱狀態(tài)，待加工冷卻后，自身的長(zhǎng)度以及直徑就會(huì)因熱脹冷縮的原理而受到一定的影響，倘若工件在加工時(shí)受熱不均勻，待冷卻后整體的尺寸誤差就會(huì)與原本預(yù)想的有一定的差距，從而產(chǎn)生外形誤差。

2.6 工藝系統(tǒng)受力變形 ?工藝系統(tǒng)在受力中會(huì)因?yàn)楣ぜ偠炔粔?、機(jī)床部件剛度不夠、刀具的剛度不夠、工藝系統(tǒng)的剛度不夠等各種可能性對(duì)于加工的精度產(chǎn)生影響。

2.7 工件殘余應(yīng)力 ?倘若金屬有不均勻的體積變化時(shí)就會(huì)有殘余應(yīng)力產(chǎn)生，一旦零件的殘余應(yīng)力不夠穩(wěn)定，內(nèi)應(yīng)力也會(huì)隨之產(chǎn)生變化，然后影響加工精度。毛坯制造、切削加工、冷校正都會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力情況，所以在進(jìn)行熱處理時(shí)要均勻工件的韌度及厚度，從而對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行平衡作用，從而能夠減少在實(shí)際操作中的磨損程度。

3 ?提高數(shù)控機(jī)床加工精度的措施探討

3.1 對(duì)數(shù)控機(jī)床實(shí)施科學(xué)管理 ?數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床不同，所以不能用管理普通機(jī)床的方式來(lái)管理數(shù)控機(jī)床，而是需要用計(jì)算機(jī)集成管理的方式，用計(jì)算機(jī)將數(shù)控機(jī)床上的加工信息以及作業(yè)進(jìn)行全面管理，真正實(shí)現(xiàn)信息共享，降低成本，避免時(shí)間的浪費(fèi)，從而達(dá)到提高生產(chǎn)效率的效果。

3.2 合理選擇切削工具 ?在數(shù)控機(jī)床中要保證加工質(zhì)量，提高加工效率的一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是選擇合適的刀具。是要求刀具能夠承受強(qiáng)力的切削以及高速切削，而且要求刀具的性能要非常穩(wěn)定，所以在進(jìn)行刀具選擇時(shí)，盡量選擇硬質(zhì)合金刀具，或者選擇更為耐磨的刀具。

3.3 編制理想的加工程序 ?設(shè)備的操作水平影響著數(shù)控機(jī)床的使用情況，但影響最大的是編程人員的編程以及機(jī)械加工的技術(shù)水平。要想真正將程序做到優(yōu)秀，必須要以最少的程序、最短的加工周期來(lái)提供最好的加工質(zhì)量。要達(dá)到這種情況，在編程時(shí)就需要考慮盡量將各種的程序指令結(jié)合在一起執(zhí)行，比如將刀具的準(zhǔn)備工作與切削工程進(jìn)行重合，同時(shí)采用復(fù)合型的刀具，這樣就會(huì)既節(jié)約了時(shí)間又提高了效率。

3.4 ?通過(guò)機(jī)械加工中的模塊設(shè)計(jì)來(lái)提高加工精度

①要想滿足數(shù)控機(jī)床后續(xù)的加工需要，數(shù)構(gòu)機(jī)床的床身結(jié)構(gòu)要求是鋼板纖維混凝土床身的，而且需要具備足夠的熱力學(xué)穩(wěn)定性和力學(xué)結(jié)構(gòu)性能，使其精度和生產(chǎn)效率的要求能夠得到滿足。

②在進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，盡量使用相應(yīng)的電主軸直接增加驅(qū)動(dòng)刀具進(jìn)行加工，通過(guò)這種方式來(lái)簡(jiǎn)化數(shù)控機(jī)床內(nèi)部的零件數(shù)量，從而減少零部件，這樣就可以降低制造的成本。并且通過(guò)減少內(nèi)部齒輪的環(huán)節(jié)就可以在生產(chǎn)時(shí)有效的對(duì)機(jī)械零部件的加工精度進(jìn)行控制。

③倘若在進(jìn)行拆卸加工時(shí)也需要合理的選擇加工的刀具，從而保證機(jī)床類型及規(guī)格能夠滿足生產(chǎn)需要的數(shù)控機(jī)床，也滿足加工的需要。

④控制數(shù)控機(jī)床的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的模塊，則可以根據(jù)用戶的要求來(lái)制備不同的控制模塊，同時(shí)也能夠在檢測(cè)出故障時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的處理，這樣提升零部件的加工精度。

3.5 提高加工的材料 ?在加工中使用的生產(chǎn)材料，盡量選擇強(qiáng)度較高的復(fù)合型材料，防護(hù)罩以及導(dǎo)軌材料也要盡量選擇梯度功能材料，然后按照數(shù)控機(jī)床的施工結(jié)構(gòu)進(jìn)行完好的合理的配比進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，讓數(shù)控機(jī)床的各個(gè)部位都能適應(yīng)加工的需要，既節(jié)省了材料也保證了加工精度。

4 ?結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于在機(jī)械加工中存在的一系統(tǒng)問(wèn)題，操作人員需要充分考慮各個(gè)方面的情況，無(wú)論是管理、還是切削的工具、材料以及數(shù)控機(jī)床的設(shè)置等，都需要進(jìn)行科學(xué)的選擇，從而不斷的提升數(shù)控機(jī)械加工的精度，從而保證零部件的加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。

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