數(shù)控車床加工質(zhì)量控制問題及措施探討

鐘新元

【摘 要】在數(shù)控車床中，零件加工質(zhì)量主要包括零件表面質(zhì)量和零件加工精度。導致零件加工質(zhì)量下降的因素很多。最重要的因素是加工技術，車床的操作技能和加工程序。因此，提高數(shù)控車床加工質(zhì)量非常重要。本文對數(shù)控車床加工過程和編程技巧的重要性進行了分析研究。如何提高數(shù)控車床加工質(zhì)量。

【關鍵詞】數(shù)控車床；加工質(zhì)量；措施

1 數(shù)控車床介紹

數(shù)控機床是機械，電氣，氣動，微電子和信息技術為一體的機電一體化產(chǎn)品，機械制造設備具有精度高，效率高，自動化程度高等優(yōu)勢。數(shù)控車床具有廣泛的加工性能，加工線性圓柱，斜柱，電弧和各種螺紋，槽，蝸桿等復雜零件，具有線性插補，圓弧插補各樣的補償功能。而且在很多復雜零件的生產(chǎn)中產(chǎn)生了最大的經(jīng)濟效益。

2 數(shù)控車床加工質(zhì)量控制的意義

傳統(tǒng)的機械加工是通過普通機床的手動操作，手動振動機械切割工具金屬，眼睛，卡鉗和其他工具來測量產(chǎn)品的精度。這種傳統(tǒng)車床無法滿足現(xiàn)代社會發(fā)展的需要。隨著市場經(jīng)濟，科技創(chuàng)新的發(fā)展，傳統(tǒng)車床已被現(xiàn)代工業(yè)機床的數(shù)字化控制所取代，數(shù)控車床的運用越來越廣泛。技術人員可以操作數(shù)控機床，通過預編程程序的控制進行一切直接加工的產(chǎn)品或部件。在所有機械加工領域，數(shù)控機床也有很好的運用。模具加工是重要而必要的技術手段，具有很好的發(fā)展趨勢。數(shù)控技術裝備是發(fā)展高新技術產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)最基礎的設備。在這個國際背景下，世界越來越緊密的國際競爭越來越緊密聯(lián)系在一起，數(shù)控車床加工質(zhì)量控制是中國工業(yè)生產(chǎn)的基本保證，是提高工業(yè)加工質(zhì)量的有效途徑，是很大的提高我國在國際市場上的競爭力有效方法，是數(shù)控車床加工行業(yè)在競爭熱烈的市場環(huán)境下生存的保護。一些工業(yè)發(fā)達國家也將CNC技術和數(shù)控設備作為國家戰(zhàn)略物資，不僅要開發(fā)自己的數(shù)控技術及其產(chǎn)業(yè)，而且使用“先進的”關鍵技術，在設備上很好的實施。因此，把數(shù)控技術放在首位，發(fā)展以技術為核心，已經(jīng)成為發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展，提升綜合國力和國家地位的重要路徑。

3 數(shù)控車床加工質(zhì)量控制方法

3.1 必須考慮合理的工藝因素

（1）刀具材料選擇

刀具材料在切割時一方面受高壓，高溫和嚴重的摩擦，要求其高硬度，耐磨性和耐熱性好；另一方面又受到壓力，沖擊和振動的影響，需要其強度和韌性。但。材料的強度和韌性，其硬度和耐磨性必須較差，反之如此。常用的工具材料是高速鋼，碳化物，陶瓷材料和超硬材料，前兩種是常用材料，而碳化物材料在車削刀具中應用最為廣泛。高速鋼切割工具不適合高速切割，切割速度直接影響熱量，其耐熱溫度約600℃，碳化物耐熱溫度約為1000℃，比高速鋼更硬，耐磨損，耐熱。

（2）刀具幾何參數(shù)選定

在數(shù)控車床加工的實際應用中，刀尖半徑，主偏角，刀尖偏離刀具中心等幾何參數(shù)的影響將導致軸向尺寸誤差的加工零件和徑向尺寸誤差，對于表面加工的圓柱形零件，由于刀尖半徑和主工具的主偏角存在，使得工件的軸向尺寸變化，軸向尺寸用刀的變化半徑的半徑隨著主偏角的增加而減小。因此，選擇合理的刀具，應該根據(jù)工件材料的性能、機床的加工能力、加工工序的類型、切削用量以及其它與加工有關的因素來選擇刀具，包括刀具的結(jié)構(gòu)類型、材料牌號、幾何參數(shù)。

（3）工件夾緊方式選擇

應特別注意要迅速完成工件的定位和夾緊過程，以減少輔助時間。使用組合夾具，生產(chǎn)準備周期短，夾具零件可以反復使用，經(jīng)濟效果好。此外，所用夾具應便于安裝，便于協(xié)調(diào)工件和機床坐標系之間的尺寸關系。

對于一些工件，容易放錯放返，單靠人的精力去識別工件方向，容易造成誤加工，因此在工件夾具上，要采用防呆防錯裝置。對精度要求高的，有行位公差要求的，還要考慮在工件夾具上設置漏氣密著法（具體為在夾具上均勻設置三個漏氣孔，當工件與夾具接觸面有異物存在，只要是大于0.05mm，那麼只要有一個孔漏氣，機器就不會啟動，那麼就必須取下工件吹干凈夾頭），這樣保證平面度的加工精度及產(chǎn)品不被壓傷。

（4）合理選擇切削液

切削液要根據(jù)加工材質(zhì)及精度配置不同的濃度，一般情況是：

一般切削加工……………3-5%

中重負荷切削加工………7-10%

超重負荷切削加工………10-20%

特別注意的是，在調(diào)機及處理異常后，經(jīng)常會移開噴嘴，所以在正式量產(chǎn)前 一定要確保切削液的噴嘴對著加工的刀尖，以防燒刀。

3.2 切削用量的合理選用

CNC車削中使用的切削量包括背吃刀量ap的數(shù)量，主軸轉(zhuǎn)速S或切削速度v（用于恒定線速度切削），進給量f及進給速度。切割量的要求是：粗車要盡多地考慮首選最大背吃刀量。隨后選擇較大的進口量f，最終保證合適的切削速度。精細車應該用較小的（但不要太?。┍吵缘读縜p和進給量f，為提升切削速度及生產(chǎn)效率，確保工件質(zhì)量。選擇合適的刀具參數(shù)。

3.3 規(guī)范加工編程程序

正確的加工編程程序不僅應保證加工出符合圖紙要求的合格工件，同時應能使數(shù)控機床的功能得到合理的應用與充分的發(fā)揮，以使數(shù)控機床能安全、可靠、高效地工作。數(shù)控加工編程程序的編制過程是一個比較復雜的工藝決策過程。根據(jù)制定的加工工藝路線、刀具運動軌跡、切削用量、刀具型號、刀具補償要求及輔助動作，按照機床數(shù)控系統(tǒng)使用的指令代碼及程序格式要求，編寫或生成零件加工程序清單（含刀具清單），并需要進行初步的人工檢查，并進行反復修改。一般來說，數(shù)控機場編程過程主要包括：分析零件圖樣、工藝處理、數(shù)學處理、編寫程序單、輸入數(shù)控程序及程序檢驗。

4 數(shù)控車床中操作方法的應用

4.1 工作人員應該熟練掌握裝刀和對刀的操作手法

在數(shù)控車床加工過程中，刀具的運用非常重要，操作起來很復雜。裝刀對刀的操作的好壞，對加工程序的質(zhì)量和零件尺寸的精度有很大的影響。因此，工作人員應熟悉裝刀對刀操作的技術，以保證數(shù)控車床加工期間零件的質(zhì)量。在加工過程中對刀的操作，主要分為手動對刀和自動對刀兩種方法。目前大部分數(shù)控車床都用手工對刀，手動對刀上有試切對刀的測試方法，這種方法是一種更好精確的操作方法。同時可能因為對刀的期間可能產(chǎn)生一些錯誤或在加工過程中對刀具可以造成不同程度的磨損，所以技術人員應盡量學習相關的操作實踐和操作技巧，刀具補償方法和技術在數(shù)控系統(tǒng)中運用的游刃有余，確保加工零件的良好精度。

4.2 在數(shù)控車床的仿真系統(tǒng)中仔細檢查程序

仿真系統(tǒng)檢查程序應用于數(shù)控車床，這對數(shù)控車床的加工質(zhì)量提升具有很重大的意義和促進良好發(fā)展的作用。大多數(shù)情況下，第一檢測模擬程序的是在車床操作面板上，輸入程序到車床面板后一定要運行模擬設置，然后通過CRT部分處理程序來模擬處理后的跟蹤并顯示，然后仔細檢查車床操作和仿制零件的確切形狀與對比，這可能是第一次了解仿真程序的客觀性和合理性，以防止程序由于安全風險的發(fā)生而引起的錯誤，也可以降低刀具及相關設備的消耗水平，確保員工的安全工作，有效提高數(shù)控車床的加工質(zhì)量。

5 結(jié)語

數(shù)控車床加工，作為智能制造中的重要設備，學好用好，對中國的制造大國地位有舉足輕重的作用，現(xiàn)在精度稍為高的都是國外機床，我國機床相對落后，因此，對于數(shù)控車床加工行業(yè)的發(fā)展，數(shù)控車床加工質(zhì)量很重要。對我國這方面技術有很大的促進作用，一定要對數(shù)控車床加工采用合理有效的控制方法，保證加工質(zhì)量。

【參考文獻】

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[責任編輯：朱麗娜]endprint