提高數(shù)控機(jī)床加工精度的策略

邢海霞

摘要：數(shù)控機(jī)床技術(shù)主要應(yīng)用于零部件加工，一分一毫的精度誤差都會影響其加工質(zhì)量。根據(jù)調(diào)查顯示，在數(shù)控機(jī)床運行中，機(jī)床結(jié)構(gòu)、加工過程和方法都會對加工精度產(chǎn)生影響，所以如何有效控制影響因素，保障零件精確度，成為數(shù)控機(jī)床面臨的難題。而想要提升零件加工精度，就必須從整體角度出發(fā)，調(diào)查影響精度的因素和方法。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床;加工精度;對策

數(shù)控機(jī)床在制造零件的過程中，加工精度主要是由機(jī)床精度、編程精度、伺服精度和插補精度等因素共同決定的。除了這些因素，數(shù)控機(jī)床的制造加工精度還受到其他外界因素的影響，比如材料的質(zhì)地、制造過程、安裝水平、控制手段等。無論是外界因素還是內(nèi)部因素都影響機(jī)床的加工精度，對制造業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量有不可估量的影響。本文從以下幾個方面探討了數(shù)控機(jī)床加工精度的提高方法：

1.防止幾何誤差技術(shù)

機(jī)床幾何誤差是數(shù)控機(jī)床開展加工生產(chǎn)活動過程中不可避免的一項現(xiàn)象。幾何誤差的出現(xiàn)主要是數(shù)控機(jī)床自身的原因，在制造加工過程中數(shù)控機(jī)床的各個零部件會出現(xiàn)配合失誤和結(jié)構(gòu)部件微變形等情況，這也是引起數(shù)控機(jī)床幾何誤差的重要原因。為了能夠有效避免或減少數(shù)控機(jī)床加工制作過程中幾何誤差的出現(xiàn)，可以加大研究力度研發(fā)精度較高的數(shù)控機(jī)床軸承，同時增加數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌的力度，對當(dāng)前數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用技術(shù)不斷改進(jìn)，使用一些性能可靠的新型制造材料實施數(shù)控機(jī)床設(shè)計制造活動。當(dāng)前在我國被使用次數(shù)最多的減少數(shù)控機(jī)床幾何誤差的方法為：對數(shù)控機(jī)床床身、滑枕以及立柱等重要結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行調(diào)整，讓這些重要的動靜結(jié)構(gòu)部件剛性都能得到很好的提高，這樣的方式可以有效提高數(shù)控機(jī)床的加工精度，在加工制造產(chǎn)品的過程中，盡可能的減少或避免幾何誤差情況的出現(xiàn)。

2.防止熱變形誤差技術(shù)

熱誤差對數(shù)控機(jī)床加工精度的影響也隨著時間的推移逐漸增大。尤其是部分機(jī)械部件產(chǎn)品對加工精度具有較高的要求時，熱變形產(chǎn)生的誤差會對產(chǎn)品的加工精度造成很大影響，進(jìn)而對產(chǎn)品的整體質(zhì)量產(chǎn)生很大影響，這嚴(yán)重阻礙了數(shù)控機(jī)床加工精度的進(jìn)一步提高。因熱變形導(dǎo)致機(jī)床加工產(chǎn)生誤差的原因主要為：機(jī)床自身的馬達(dá)、軸承等重要結(jié)構(gòu)部件應(yīng)受到熱力因素而產(chǎn)生變形。熱變形產(chǎn)生的具體過程為：當(dāng)溫度升高的結(jié)構(gòu)部件與數(shù)控機(jī)床的其他部件相互接觸或彼此靠近時，自身的熱量向所接觸的部件或周圍傳遞，因此所傳遞的溫度致使受溫度影響的零部件出現(xiàn)一定程度的形變。導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床熱誤差出現(xiàn)的原因也是多種多樣的，并且這種結(jié)果產(chǎn)生的原因也呈現(xiàn)出非線性特點。制造加工企業(yè)想要在工作過程中盡可能減少熱誤差的出現(xiàn)，大多數(shù)情況下是利用減少數(shù)控機(jī)床工作熱源的產(chǎn)生并采取措施控制熱量的傳遞，或者使用抗熱性能效果更為良好的數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)部件開展機(jī)床加工工作。而在大部分制造加工企業(yè)中運用的措施多數(shù)為：減少數(shù)控機(jī)床工作中結(jié)構(gòu)部件發(fā)熱、在數(shù)控機(jī)床中建造相應(yīng)的冷卻回路、對數(shù)控機(jī)床的加工制造格局進(jìn)行修改和整體控制數(shù)控機(jī)床的加工操作溫度等多種方法。

3.提高刀具軸承加工精度

要對刀具的角度和材料進(jìn)行合適的選擇。在工業(yè)化不斷深入的情況下，零件之間也從統(tǒng)一化變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)化的特點，而數(shù)控機(jī)床所運用的工具也必須具有這些特點，才能提高刀具的軸承加工精度。雖然刀具本身就有較完善的材質(zhì)，但要想保證數(shù)控機(jī)床的加工精度，必須對刀具進(jìn)行科學(xué)的選擇;在加工的過程中也要考慮到刀具的硬度以及耐磨性，比如現(xiàn)在運用最為廣泛的刀具材質(zhì)是硬質(zhì)合金和高速鋼。要提高刀具的軸承加工精度，需要盡量使用一些零件來控制滑動軸承;還要選用耐磨性較好的軸承，從而保證機(jī)床的精度。要盡量減少機(jī)床內(nèi)的熱源，并且使熱源遠(yuǎn)離機(jī)床的主軸;同時機(jī)床還要設(shè)置散熱功能，比如采用金屬加工液進(jìn)行潤滑并帶走加工過程中的熱量，進(jìn)而降低設(shè)備和零件的變形程度。其次，還要注意軸承的轉(zhuǎn)速和調(diào)整問題。比如調(diào)整中、小滑板鑲條，使中間的間隙小于0.04mm，并且保證其移動平穩(wěn)、輕便;選用功率適宜的機(jī)床，增強機(jī)床安裝的穩(wěn)定性。在數(shù)控機(jī)床的加工過程中還要考慮到刀具的坐標(biāo)原點，坐標(biāo)原點就是坐標(biāo)系上刀具運動開始的點，加工操作之前首先要進(jìn)行精準(zhǔn)的對刀，對刀出現(xiàn)問題不僅會影響到加工零件的精確度，還會威脅到員工的安全，所以要特別注意對刀的控制。

4.增強編程數(shù)據(jù)處理技術(shù)

1）分析零件圖，確定工藝過程，并且需要對零件的圖樣、形狀、尺寸、精度進(jìn)行分析，明確加工的內(nèi)容與要求，確定加工方案、加工路線、切削參數(shù)以及刀具和夾具的選型。2）相關(guān)數(shù)值計算。要根據(jù)零件的幾何尺寸和加工路線，計算出零件輪廓上的幾何要素、基點、終點和圓弧的坐標(biāo)。在編寫程序的過程中，要計算相應(yīng)的數(shù)值，根據(jù)幾何尺寸和工藝路線以及設(shè)定的坐標(biāo)系，計算加工軌跡，并得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。3）刀具線路的設(shè)定會直接影響機(jī)床加工的質(zhì)量，在設(shè)定刀具線路時要確保刀具的運行方向不會與數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生間隙，促進(jìn)線路運行在產(chǎn)品的軸向上，從而減少對數(shù)控機(jī)床精度的不利影響。4）制作控制機(jī)制。將編程完的程序在數(shù)控機(jī)床上作為參數(shù)，輸入相關(guān)信息，并做好程序的校對和第一件物品的試刀。編寫的程序和準(zhǔn)備好的控制機(jī)制，必須經(jīng)過校對和試刀之后才能正式使用。

5.優(yōu)化機(jī)床運行環(huán)境

首先：定期開展檢修維護(hù)工作。為了提升數(shù)控機(jī)床加工精度，建立健全數(shù)控機(jī)床檢修維護(hù)制度，定期開展清潔、潤滑和工具檢修工作，減少加工過程的摩擦誤差，這樣既可以保障數(shù)控機(jī)床的運行穩(wěn)定性，也能及時調(diào)整和改善誤差問題，減少加工部件的損耗變形率。同時，為了避免空氣環(huán)境造成機(jī)身氧化，檢修維護(hù)人員需要定期檢查空氣濕度、通風(fēng)狀況，保障數(shù)控機(jī)床處于干燥、散熱且無陽光直射的加工環(huán)境，提升數(shù)控機(jī)床整體運行質(zhì)量，有效控制機(jī)床設(shè)備銹蝕變形問題，提升零部件加工的精確度。其次：提升數(shù)控機(jī)床操作人員專業(yè)素養(yǎng)。在數(shù)控機(jī)床加工中，操作人員專業(yè)技能、職業(yè)素養(yǎng)等因素對零部件加工精度、生產(chǎn)質(zhì)量有著直接影響，一旦存在操作失誤、工作態(tài)度怠慢等問題，會嚴(yán)重影響生產(chǎn)質(zhì)量和效率。因此，在日常員工管理中，落實數(shù)控機(jī)床操作培訓(xùn)、職業(yè)素養(yǎng)培訓(xùn)，強調(diào)生產(chǎn)安全和零件加工精度品質(zhì)，培養(yǎng)操作人員的責(zé)任意識和自律意識，為數(shù)控機(jī)床加工提供保障。通過這樣的方式，不僅可以提升數(shù)控操作人員專業(yè)水平，優(yōu)化數(shù)控機(jī)床加工環(huán)境，又能激發(fā)員工的安全責(zé)任意識，有利于促進(jìn)企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

綜上所述，在操作數(shù)控機(jī)床進(jìn)行精加工過程中，往往會受到多種因素的影響，導(dǎo)致實際零件加工誤差增大，不利于零件加工整體質(zhì)量的提升。因此，需要加強對這些影響因素的分析，并提出一些有效的應(yīng)對措施，促使數(shù)控機(jī)床零件加工質(zhì)量水平得到更好的提升。

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