提高數(shù)控機(jī)床加工精度的方法及其存在的問題

張恒

摘 要 加工精度是影響數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)質(zhì)量的重要因素，也是影響機(jī)械制造質(zhì)量的重要內(nèi)容。為了提高機(jī)械零部件加工生產(chǎn)的質(zhì)量和精度，有關(guān)制造企業(yè)需要根據(jù)影響因素提出有效的方法來提高加工精度，從而促進(jìn)數(shù)控機(jī)床的良好發(fā)展，為機(jī)械制造高精度、高效率、高質(zhì)量的實(shí)現(xiàn)添助力。

關(guān)鍵詞 數(shù)控機(jī)床 加工精度 方法 問題

中圖分類號(hào)：TG518 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1數(shù)控機(jī)床加工精度提高方法

1.1從機(jī)械調(diào)整方面來提高數(shù)控車床加工的精度

在機(jī)床調(diào)整方面主要包括這幾個(gè)部分，主軸、床身還有鑲條等等方面，對(duì)其進(jìn)行有效調(diào)整才能使車床滿足要求，提高數(shù)控車床加工的精度，在工作過程中工作人員也要定時(shí)監(jiān)控，并且要不斷優(yōu)化車床方面的不足，以便及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)出更好的產(chǎn)品。這是提高數(shù)控車床加工精度中最簡(jiǎn)單便利的方式，這種調(diào)整方式不需要很好的技術(shù)，但是需要員工不時(shí)的進(jìn)行檢查和調(diào)整。

1.2從電氣調(diào)整方面來提高數(shù)控車床加工的精度

這個(gè)方面的調(diào)整主要是包括兩個(gè)方面，一個(gè)是對(duì)機(jī)床參數(shù)的調(diào)整，在這個(gè)角度中又有兩個(gè)方面是影響加工精度的，即系統(tǒng)增益以及定位死區(qū)，在系統(tǒng)增益方面我們要關(guān)注車床受機(jī)械阻尼的方面還有轉(zhuǎn)動(dòng)的慣量，這些都影響著車床的加工方面的精度。還有就是盡量減少定位的死區(qū)，這樣也可以提高車床運(yùn)作時(shí)的精確度。這兩方面是相輔相成的要同時(shí)進(jìn)行調(diào)整。另一個(gè)方面就是可以通過一些系統(tǒng)的應(yīng)用來進(jìn)行調(diào)整，由于現(xiàn)在自動(dòng)化程度不斷的提高，數(shù)控車床就是在運(yùn)行過程中運(yùn)用了自動(dòng)來遠(yuǎn)程控制，所以我們要在遠(yuǎn)程控制時(shí)要引進(jìn)一系列監(jiān)控的程序，這樣就不需要人工的過多干預(yù)，這樣可以更加有效地進(jìn)行監(jiān)管，可以通過程序來監(jiān)管設(shè)置控制然后可以提高車床加工時(shí)的精度。

1.3從車間環(huán)境控制方面來提高數(shù)控車床加工的精度

在對(duì)車間環(huán)境的控制方面，需要盡可能地減少熱源，其重點(diǎn)放在主軸軸承的轉(zhuǎn)速、間隙調(diào)整及合理的預(yù)緊。對(duì)于推力軸承和圓錐滾子軸承，因其工作條件差發(fā)熱較大，必要時(shí)可以改用推力角接觸球軸承代替，以盡量減少某些零部件的摩擦發(fā)熱。隔熱：使熱源遠(yuǎn)離主軸，如將電動(dòng)機(jī)、變速器隔離、采用分離傳動(dòng)等。散熱：加強(qiáng)潤(rùn)滑冷卻、采用油冷、風(fēng)冷等方式、加快熱量散發(fā)。減少熱變形的影響：無論采用何種方式，只能減少熱變形而很難完全消除熱變形，因此還應(yīng)該采取措施，以減少熱變形的影響。

1.4采用誤差補(bǔ)償法來提高數(shù)控車床加工的精度

誤差補(bǔ)償指的是在對(duì)數(shù)控機(jī)床加工中將定軸的位置做相應(yīng)的記錄，此外，結(jié)合相關(guān)的記錄數(shù)據(jù)和實(shí)際的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較，了解誤差值，并且在操作中在軸上選定測(cè)量的基準(zhǔn)點(diǎn)，記錄下運(yùn)行中的誤差值，輸入到相關(guān)的控制系統(tǒng)內(nèi)，這樣可以很好的控制不同點(diǎn)的軸運(yùn)動(dòng)和誤差時(shí)間。如果所測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量越多，說明螺距所需要補(bǔ)償?shù)恼`差效果就越明顯，這種誤差補(bǔ)償技術(shù)的前提是建立在數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系下的，確定數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的重要參數(shù)是參考點(diǎn)，因此，一定要保證所選擇的參考點(diǎn)的誤差值是零。

1.5從技術(shù)完善方面來提高數(shù)控車床加工的精度

機(jī)床的精度隨著科技的發(fā)展也在不斷的完善和進(jìn)步，機(jī)床精度從原來的微米級(jí)向著納米級(jí)進(jìn)步，其中還需要更多的研究和發(fā)展，尤其表現(xiàn)在軸承技術(shù)上，避免軸承技術(shù)的遲滯是發(fā)展的難題之一，遲滯現(xiàn)象對(duì)于定位的精度影響尤為重要，在研究中發(fā)現(xiàn)靜壓軸承技術(shù)能夠?qū)C(jī)械的遲滯現(xiàn)象有所解決，所以在高精度的數(shù)控機(jī)床加工中得到了大量的應(yīng)用。

2加工精度提高方法中存在的問題

2.1在編程中出現(xiàn)的誤差的影響

數(shù)控車床與普通車床之間的區(qū)別就在于零件的精度不同，但是由于程序在編制過程中出現(xiàn)的誤差是可以盡量縮小的，這就要求我們從幾個(gè)方面來減低誤差，從而提高數(shù)控車床加工的精度。

首先，由于插補(bǔ)誤差對(duì)車床精確度造成的影響。所以技術(shù)人員要盡量采用有效的方式來減少編程出現(xiàn)的問題，采用絕對(duì)方式編程，還有可以消除誤差的是：要用插入會(huì)參考點(diǎn)質(zhì)量來進(jìn)行程序中的編程。其次，逼近誤差對(duì)于最后精度的影響。由于在過程中，有采用近似的情況，所以這樣就會(huì)出現(xiàn)誤差。因此，技術(shù)人員要盡量的掌握廓形方程來編程，從而在很大程度上減少誤差，這樣就可以消除對(duì)于數(shù)控車床加工精度的影響。最后，編程過程中由于圓整誤差的影響降低了數(shù)控車床的加工精度，所以我們?cè)诩庸r(shí)要選擇脈沖當(dāng)量所決定的直線位移的最小值來進(jìn)行參考。所以在編程的時(shí)候要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙上面的規(guī)格進(jìn)行工作。

2.2誤差補(bǔ)償技術(shù)存在的問題

利用誤差補(bǔ)償技術(shù)來提高機(jī)床的精度具有非常重要的意義，首先，采用誤差補(bǔ)償技術(shù)可以很容易地達(dá)到“硬技術(shù)”要花費(fèi)很大代價(jià)才能達(dá)到的精度水平；其次，采用誤差補(bǔ)償技術(shù)可以解決“硬技術(shù)”通常無法達(dá)到的精度水平；最后，在滿足一定條件的情況下采用誤差補(bǔ)償技術(shù)可以大大降低儀器和設(shè)備的制造成本，促進(jìn)制造企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。但是該項(xiàng)技術(shù)并沒有被廣泛的應(yīng)用，其具體的原因如下：

第一，誤差補(bǔ)償技術(shù)缺少程式化的、通用化的數(shù)控機(jī)床空間建模方法，數(shù)學(xué)模型無法適用于同類型的不同機(jī)床；誤差參數(shù)辨識(shí)技術(shù)還不成熟，誤差快速辨識(shí)困難；誤差補(bǔ)償?shù)膶?shí)施手段受數(shù)控系統(tǒng)硬件和程序的開放性限制。第二，有些加工誤差與機(jī)床的被加工對(duì)象相關(guān)，如不同材質(zhì)的加工件，或因質(zhì)量問題導(dǎo)致的加工件原材料屬性不均衡等。

3結(jié)束語

綜上所述，在數(shù)控機(jī)床加工過程中，影響數(shù)控加工精度的因素有很多，為此，需要有關(guān)人員加強(qiáng)影響因素的分析和整理，從而針對(duì)影響因素采取有效解決方法和技術(shù)，從多個(gè)角度來降低誤差，實(shí)現(xiàn)加工精度的有效提升，進(jìn)而提升數(shù)控機(jī)床加工質(zhì)量和效率，促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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