數(shù)控加工精度的影響因素分析及提升策略探討

程改蘭 任天樂

摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)的生產(chǎn)力水平不斷提高，其中對(duì)于數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)，就需要著重提高其加工精度，加工精度在一定程度上可以反應(yīng)出機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)的水平。本文針對(duì)于數(shù)控加工精度的影響因素以及提升策略展開一系列的討論，并且提出合理化的建議，希望對(duì)我國(guó)數(shù)控加工技術(shù)有一定的幫助作用。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床;加工精度;影響因素;提升策略

0 引言

隨著科技的發(fā)展，逐漸改變了機(jī)械制造行業(yè)，新的技術(shù)層出不窮。在現(xiàn)在的機(jī)械制造行業(yè)當(dāng)中，大規(guī)模的使用了數(shù)控機(jī)床技術(shù)，并且技術(shù)也在不斷進(jìn)步，不斷創(chuàng)新，向著高精度、高生產(chǎn)力的方面發(fā)展，性能也得到了顯著的提高。對(duì)于數(shù)控機(jī)床的加工精度，需要想盡一切辦法來(lái)提高，因?yàn)閷?duì)于一些需要高精度的生產(chǎn)過程中，比如航天工程，稍有不慎就會(huì)滿盤皆輸。基于此，必須要大力發(fā)展我國(guó)數(shù)控機(jī)床的精密加工技術(shù)。

1 數(shù)控加工精度的影響因素分析

1.1 加工原理誤差

在對(duì)一些零件進(jìn)行加工時(shí)，都會(huì)使用一些近似的刀具輪廓或者加工運(yùn)動(dòng)軌跡來(lái)完成，不能做到百分百的貼合，近似的加工軌跡就一定會(huì)產(chǎn)生誤差。然而這種誤差并不是因?yàn)闄C(jī)器和操作所導(dǎo)致的，而是在設(shè)計(jì)的原理上就不可避免，所以如果誤差保持在可以接受的范圍內(nèi)，那么這種加工方式就可以得到認(rèn)可。

1.2 刀具制造誤差和磨損

加工過程中會(huì)使用到刀具，然而刀具也是被制造出來(lái)的，再制造刀具時(shí)也會(huì)存在一些設(shè)計(jì)原理上的誤差。在生產(chǎn)出來(lái)之后，雖然這些誤差會(huì)保持在一定的范圍內(nèi)，但是隨著后期的使用就會(huì)產(chǎn)生一定的磨損，這種磨損在達(dá)到一定的程度后就會(huì)嚴(yán)重影響所加工零件的精密度，從而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量低下。

1.3 位置誤差

在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，大多數(shù)的零件都會(huì)設(shè)計(jì)出相應(yīng)的軸線、表面形位公差要求，想要達(dá)到這種設(shè)計(jì)要求，就必須要在機(jī)械加工的過程中，克服掉因?yàn)闄C(jī)床的傳動(dòng)間隙、彈性形變而引起的摩擦力，減小偏差，在一定程度上這種偏差會(huì)隨著閉環(huán)系統(tǒng)得到一定的修正，對(duì)其影響不是很大。但是在一些開環(huán)的數(shù)控加工系統(tǒng)中，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)加工過程產(chǎn)生誤差。

1.4 幾何誤差

在數(shù)控的加工過程中所產(chǎn)生的誤差大多有內(nèi)、外兩種原因。內(nèi)部原因是數(shù)控機(jī)床自身的技術(shù)所導(dǎo)致的幾何誤差，類似于刀具磨損以及誤差等;外部原因是指在加工過程中零件受溫度所影響所產(chǎn)生的形變。

1.5 機(jī)床定位

影響加工精度的一項(xiàng)重要原因就是機(jī)床的定位誤差，具體可以分為在開環(huán)和閉環(huán)的狀態(tài)下的各種情況。在開環(huán)的情況下，眾多影響因數(shù)會(huì)導(dǎo)致機(jī)床無(wú)法精準(zhǔn)定位，從而產(chǎn)生誤差。在閉環(huán)情況下，就能夠定位檢測(cè)裝置從而修復(fù)偏差。

2 提升數(shù)控加工精度的策略探討

2.1 提高數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)合理性

隨著當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域也取得了不小的進(jìn)展，但與一些國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)有些差距。我們?cè)趯?duì)零件進(jìn)行精密加工時(shí)，一定要注意設(shè)計(jì)的合理性，堅(jiān)持等剛度的原則，從而提高我們對(duì)于零件精密加工的水平。

2.2 控制原始誤差

在零件的加工過程中，原始的誤差雖然不能夠避免，但是我們可以進(jìn)行控制，將其盡可能的控制在比較小的范圍內(nèi)。比如在因工藝系統(tǒng)溫度的影響所產(chǎn)生的形變，我們就能夠使用水冷、風(fēng)冷的技術(shù)對(duì)其進(jìn)行一定的調(diào)整。在刀具的選擇中，要選用精確度較強(qiáng)的刀具，合理的控制各個(gè)部位的誤差，才能夠生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。

2.3 科學(xué)制定切削用量

在對(duì)零件進(jìn)行精密加工的過程中，加工步驟的不同，其切削用量也不同，想要提高精確度，就需要降低進(jìn)給量，科學(xué)的制定切削用量。

2.4 提高定位精度

提高零件的精密加工水平就需要提高其定位精度，需要在數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)下，使各個(gè)部件都在標(biāo)準(zhǔn)的位置，從而有良好的精確度。對(duì)于數(shù)控機(jī)床的定位進(jìn)準(zhǔn)度要經(jīng)常進(jìn)行檢修，可以有效地確保加工精度。

2.5 采用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)

隨著數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展，在技術(shù)方面上還是有一些不足的地方，這就需要我們對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并且進(jìn)行檢修。在加工的過程有很多環(huán)節(jié)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)都有可能造成不可修復(fù)的誤差，所以就需要我們做好每一步的監(jiān)測(cè)，從而保障加工過程的穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)于每一步的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合并匯總，然后再通過數(shù)據(jù)系統(tǒng)來(lái)建立誤差補(bǔ)償模型，也要對(duì)加工環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，比如溫度、空氣濕度、灰塵含量，有助于提高加工的精確度。

3 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)本文的論述可以得出，在當(dāng)前我國(guó)的數(shù)控機(jī)床的發(fā)展中，還需要有很多的方面需要進(jìn)步，我們需要時(shí)刻做好對(duì)于數(shù)控機(jī)床的定位精度工作，保障我國(guó)零件精密加工技術(shù)的穩(wěn)定發(fā)展。對(duì)于一些不能避免的誤差，我們要盡量減少，使其保持在可以控制的范圍，降低其對(duì)于零件加工的影響。我們還需要不斷研發(fā)出更加科學(xué)、更加合理的數(shù)控機(jī)床與精密加工技術(shù)，從而使我國(guó)的精密加工技術(shù)在世界上有立足之地。

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基金項(xiàng)目：四川省科技廳支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2014SZ0107）

作者簡(jiǎn)介：程改蘭（1985-），女，河南鄭州人，碩士，講師，主要研究方向：機(jī)械工程。