淺談數(shù)控車床加工技術(shù)和技巧

孫愛友

摘要：隨著我國科技水平的日新月異，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用頻率得到有效提升，與普通機(jī)床相比較，數(shù)控機(jī)床無論是在機(jī)械結(jié)構(gòu)，還是在控制系統(tǒng)，亦或是伺服驅(qū)動上，都發(fā)生了較大的改變，通過計算機(jī)的數(shù)字控制技術(shù)，有效提高了機(jī)械生產(chǎn)效率，并降低了機(jī)械的磨損，具有較高的應(yīng)用價值，為了確保數(shù)控車床的有效應(yīng)用，我們應(yīng)對其進(jìn)行加工，對影響數(shù)控機(jī)床精度的各因素進(jìn)行深入的分析，并結(jié)合這些原因，制定出有效的優(yōu)化策略，確保產(chǎn)品質(zhì)量合格、穩(wěn)定、效率高。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 加工技術(shù) 分析

中圖分類號：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）08-0229-01

數(shù)控機(jī)床自動化程度、加工精度較高，但由于影響數(shù)控機(jī)床精度的因素較多，常常會在生產(chǎn)過程中造成各種誤差的產(chǎn)生，使得產(chǎn)品質(zhì)量得不到保障。因此，在數(shù)控機(jī)床實際運用中，要提高其生產(chǎn)精準(zhǔn)度，還需要對數(shù)控機(jī)床精度影響因素進(jìn)行系統(tǒng)、全面的分析，并制定出切實可行的方法，最大限度地控制誤差產(chǎn)生，確保數(shù)控機(jī)床的使用價值能夠得到體現(xiàn)。

1 影響數(shù)控機(jī)床加工因素分析

目前，在數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)通常會受到諸多因素制約，在加工過程中，部件會出現(xiàn)一定的彈性變形，而部件在運轉(zhuǎn)過程中不均勻的受力，會使得彈性間隙形成變化，而影響到數(shù)控裝置的精度。詳情見下圖1。

1.1 編程原點的影響

經(jīng)筆者研究，影響數(shù)控機(jī)床加工的主要因素為編程原點的影響，由于相關(guān)人員在生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床前，必須對其數(shù)控編程原點進(jìn)行明確，這對于后續(xù)生產(chǎn)起到至關(guān)重要的作用。然而在實際原點制定中，由于編程人員對于工藝基準(zhǔn)、設(shè)計基準(zhǔn)等沒有進(jìn)行深入的了解，使得在計算時，尺寸公差的換算會引起誤差的出現(xiàn)。另外，由于編程原點與圖紙尺寸未實現(xiàn)重合，尺寸鏈換算過于繁瑣，使得加工過程中的尺寸不便測量。

1.2 編程數(shù)據(jù)處理影響

數(shù)控機(jī)床對應(yīng)的數(shù)控編程中，若數(shù)據(jù)處理不精準(zhǔn)，會導(dǎo)致整個工序出現(xiàn)較大的誤差，并對輪廓軌跡加工精度造成直接性的影響。如果在加工過程中未對余量充分考慮，便會在很大程度上導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生，最終導(dǎo)致零件報廢。然而有的數(shù)控系統(tǒng)卻必須通過手動預(yù)算才能夠完成。在這個過程中，就不可避免的會有誤差的產(chǎn)生。數(shù)控機(jī)床工件各處的尺寸公差若不對稱或存在不一致的情況，就需要通過人工計算的方式，來進(jìn)行編程尺寸的確定。如果使用同一刀具進(jìn)行加工，還需要取公差的中值進(jìn)行編程，為機(jī)床的加工誤差流程一定的空間，確保加工的進(jìn)度。在實際加工過程中，相關(guān)人員應(yīng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)處理，以免產(chǎn)生誤差。

2 數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)分析

2.1 提高數(shù)控機(jī)床設(shè)計合理性

雖然，我國的數(shù)控車床在制造過程中，已經(jīng)取得了一定的成就，并被廣泛的應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)，但在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，還存在一定的欠缺，導(dǎo)致生產(chǎn)誤差的出現(xiàn)。因此，在對主機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，要結(jié)合生產(chǎn)實際需求，進(jìn)行合理的設(shè)計。而針對一些重要的部件或精密儀器，則需要通過外購的方式，確保機(jī)床的整體質(zhì)量，降低機(jī)床的造價成本。同時，在設(shè)計過程中，要有意降低車床的中心高度，提高車床的擺動模態(tài)頻率。并盡量減少上部結(jié)構(gòu)的材料使用。對主軸系統(tǒng)的熱態(tài)特性進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，也是提高數(shù)控車床加工精度的有效措施。若數(shù)控機(jī)床在進(jìn)行批量生產(chǎn)之后，存在著一定的熱誤差，則需要對主軸進(jìn)行熱態(tài)特性的設(shè)計，把影響加工精度最大的零件放于熱對稱面上，進(jìn)而最大限度的消除主軸中心的箱體發(fā)熱產(chǎn)生的零點漂移，以免熱變形產(chǎn)生較大的加工誤差。

2.2 提高機(jī)床導(dǎo)軌幾何精度

要提高數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)精準(zhǔn)度，還需要對機(jī)床導(dǎo)軌幾何進(jìn)行精確化計算。若數(shù)控機(jī)床為全功能，一般需要采用斜床身形式，且床身呈封閉筒形結(jié)構(gòu)，有效簡化鑄造工藝，并減輕自身的重量。從科學(xué)的角度來講，筒形結(jié)構(gòu)能夠有效提高斜床身的抗彎、抗扭剛度，以保證數(shù)控機(jī)床在復(fù)雜切削負(fù)荷環(huán)境下，依然能夠保持良好的精準(zhǔn)度。而車床導(dǎo)軌可以選擇負(fù)載能力較大的圓柱滾子的直線導(dǎo)軌。為確保數(shù)控車床擁有較強(qiáng)剛性與精度，也可使用鑲鋼滑動的導(dǎo)軌副結(jié)構(gòu)，確保導(dǎo)軌的幾何精度。

3 結(jié)語

綜上，筆者對數(shù)控機(jī)床加工影響因素以及加工技術(shù)的有效應(yīng)用進(jìn)行了分析，隨著我國科技水平的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的加工技術(shù)也得到了不斷優(yōu)化，對產(chǎn)品質(zhì)量具有重要影響。若在數(shù)控機(jī)床加工過程中，沒有對其生產(chǎn)精準(zhǔn)度進(jìn)行控制，就會導(dǎo)致生產(chǎn)出來的部件位置、形狀及尺寸等造成較大的誤差。因此，要提高數(shù)控機(jī)床的工作效率與生產(chǎn)精準(zhǔn)度，還需要對影響機(jī)床精準(zhǔn)度的各個因素進(jìn)行有效的分析，通過科學(xué)、合理的措施，提高數(shù)控機(jī)床的加工精度，提高其整體生產(chǎn)水平，推動數(shù)控機(jī)床的不斷發(fā)展，為生產(chǎn)企業(yè)帶來較大的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)

[1]吳德勝.淺談虛擬數(shù)控車床加工技術(shù)與應(yīng)用[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2012，18：69.

[2]方波，董守勛，聶晶.數(shù)控車床手動編程技巧探究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2013，11：224.