数控机床加工精度影响因素及对策分析 战福操

发表时间:2020/6/15   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:战福操
[导读] 摘要:目前,随着社会进步,我国的数控机床加工技术的发展也有了进展。
        沈阳机床成套设备有限责任公司  辽宁沈阳  110000
        摘要:目前,随着社会进步,我国的数控机床加工技术的发展也有了进展。数控机床在零件加工过程中得到了较广泛的应用,机床在实际运转过程中,往往会受到多种因素的影响,导致零件加工精度降低,不利于企业生产效益的提升。因此,为有效改善这一问题,有必要对数控机床加工精度的影响因素进行分析,并提出一些针对性对策以解决问题,这对于推动零件加工企业实现顺利稳定发展具有重要的意义。
        关键词:数控机床;加工精度;影响因素;对策分析
        数控技术的发展应用以及数控设备的生产制造,是现阶段评价一个国家制造业水平的重要标准。随着广大科研研究人员的不断努力,我国在数控技术领域实现了飞速发展,现如今由我国自主研发的数控技术已在诸如汽车部件、电子元件、航空航天等领域得到广泛推广,数控技术也得到了社会各界的一致认可,并极大水平地满足了市场的发展需求。随着我国数控技术应用领域的不断扩展,数控车床技术逐渐被引入至一系列精密仪器的制造中,由此成为现代制造技术的重要组成部分。数控车床技术的发展应用为社会发展带来一系列便利的同时,也对机械制造水平提出了越来越严格的要求。
        1重要性
        数控机床的应用将工人从繁重的体力劳动中解脱出来,并且实现了自动化生产,能快速完成批量生产需求。数控机床的自动化程度较高,只需要编写好生产工艺的程序,机床就能按照设定的工艺程序进行加工,尤其是对于复杂零件具有很强的适应性。数控机床的加工精度高是相对传统加工方式而言,而且也都是从理论的角度进行分析。但是在实际使用过程中,机床工艺参数设定不合理,机床磨损以及刀具在进给、退刀、换刀过程中产生的误差,都会影响到机床加工的精度。
        2影响数控机床加工精度的因素
        2.1机床受热升温
        在螺旋锥齿轮数控机床加工过程中,影响到数控加工精度的因素包括机床、刀具、加工位置、加工系统以及变形等问题。究其原因,在数控加工过程中,由于数控机床的运行以及机床内部零部件、电机摩擦等产生热量,造成机床受热升温。这种运行和摩擦产生热量是很难避免的。但是,随着机床温度的上升,在一定高度时将直接影响到机床内部的零部件或结构,使钢铁材料受热发生形变。螺旋锥齿轮数控机床的发热会使得机床刀具出现移位,也会不断加剧零部件的磨损问题,使机床部件受热膨胀,烧毁数控机床内的线路和部件,进而影响零件加工的整体进度和质量。而且,许多工业应用数控机床对部件的精加工,一般会将机床安装于不通风的场所,因此将影响到整体外部环境的散热条件,对于数控机床的安全运行也会造成一定影响。这种温度过高的运行环境不仅会增加螺旋锥齿轮数控机床的运转负担,而且也会影响零件加工的质量与精度。
        2.2刀具本身的误差和磨损
        在螺旋锥齿轮数控机床进行加工时,对于刀具的运行质量有非常高的要求,机床刀具也是加工零件中的一种,因此在生产机床用刀具的生产过程中也可能存在一定的误差,而且受加工条件的限制也会影响到机床刀具的整体精度,从而影响数控机床对其他部件加工的精度。而在对螺旋锥齿轮数控机床进行组装拼接过程中,在刀具的安装环节也可能受人为操作而出现误差,进而影响数控机床部件加工的精度。另外,在螺旋锥齿轮数控机床加工过程中,刀具与被加工工件的长时间接触会存在由于摩擦而产生高温现象,也会对刀具造成一定的磨损,对后期数控加工部件的精度造成影响。如果磨损到一定程度后不及时更换数控机床上的加工刀具,会使得整批被加工部件出现质量问题,对企业的经济效益和社会效益发展造成影响。


        3数控机床加工精度优化措施
        3.1做好误差的补偿
        在操纵数控机床进行加工过程中,误差是很难完全避免的,因此,为有效提升零件加工精度,可以选择采用误差补偿方式进行处理,在实际进行操作机床设计过程中,可以结合实际,针对数控系统做好补偿设置功能,针对坐标轴出现的一些误差,可以进行有效的补偿。在实际落实方面,可以通过利用软件或硬件来完成,从而尽可能弥补无法完全避免的误差,提高零件加工的精度。具体可采用以下两种误差补偿方法,一是针对反向偏差半闭合伺服系统,可以采用编程方法,针对一些参数单位进行精准的定位,有效消除反向间隙,从而实现误差的顺利补偿,提高数控车床的加工精度。二是通过利用软件编程方式,在不对机械本身进行车床插补改变的前提下,针对插补间隙,做好一定的补插,及时完成间隙的弥补,也能够有效降低零件加工的误差。在数控装置的帮助下,车床接收到相应的指令后,会直接读取反向间隙的数值,并结合指令要求完成单位定位、修正与补偿,有效弥补误差,最终达到提升数控机床加工精度的目的。
        3.2改进数控车床的总体设计
        为切实提高数控车床的加工精度,应当从数控车床设计切入,加强数控车床研究制造的深入研究,确保数控车床制造质量,进一步从源头上提高数控车床加工精度。现阶段,大部分数控车床制造企业为实现自主研发设计,推进主机结构的优化设计,对于一些重要部件往往会通过国外引进,其根本便是为了提高数控车床的质量,促进收获更理想的经济效益。在数控车床设计过程中,应当秉承等刚度原则,保证形变的应力均衡地设置于各个部件结构上,从而防止由于刚性较差的部件的利用对车床加工精度造成影响。同时,还应当明确到数控车床的运行还受车床结构重心影响,因此在保证刚度均衡的同时,还要尽量减少上部结构材料施用量,从而达到降低中心的目的。除此之外,还应当在数控车床实际时关注主轴系统的热态特性,在设计期间有效防范可能引发的热误差偏差,进一步防止由热变形所为数控车床加工精度带来的影响。
        3.3注重强化数控车床整体运行性能
        随着科学技术的不断发展进步,数控机床设计越来越先进,机床加工质量与加工精度也得到了显著的提升。但同时伴随着零件质量要求的提升,针对数控车床本身性也提出了较高的技术性要求,比如对于车床底座,需要具备足够的重量,保证底座具有较高的承载力,导轨本身也应具备足够高的精度。这就需要注重加强数控车床整体性能,才能更好满足上述要求。一般而言,针对于全功能数控车床来说,为促使自身性能得到显著提升,可以采用斜床造型取代对其铸件的整体机构,能够有效提升数控车床的抗弯与抗扭能力,使得车床运行更加稳定安全。针对数控车床所采用的刀具,同样需要进一步对其进行标准化设置,当前,很多数控车床均采用的是自动换刀装置,实际刀具库配备也比较完善,因此,更能满足数控车床车刀对于现代化材质、样式要求,使得机械零件车削加工效果得到更进一步优化。与此同时,基于车刀自身特性的不同,对数控车床加工精度也会带来一定影响,因此,需要注意调整传统车削方式,例如,在采用数控车床进行单一轴类零件加工时,在正式进行粗加工前,需要先预留一定刀补,预留距离在1mm左右,在完成粗加工后,需要测量零件余量,如果加工公差在0.04mm左右,在控制精加工余量时,最好在0.98mm以内,同时,为了更加方便的计算,可取公差中间值0.02mm,再加上精加工余量,即为1mm。最好再进行两次车削处理,取0.5mm径向进给量,能够车削加工精度的有效控制。
        结语
        零部件的加工精度直接影响机械设备的整体性能,在我国工业快速发展的形势下,对机械制造的水平要求越来越高,这就需要有效控制数控机床的加工精度。通过对数控机床加工的理论分析,再结合生产实践,能对影响加工精度的因素做出合理总结,然后在实际生产中有针对性的进行管理和改进,可最大限度地降低加工误差,为促进我国工业生产水平奠定坚实的基础。
        参考文献:
        [1]何宝旭.数控机床加工精度提高技术的进展及其存在的问题[J].营销界,2019(21):171.
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