李雪冬
摘 要:伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科技的飛速發(fā)展,我國(guó)國(guó)內(nèi)的數(shù)控機(jī)床技術(shù)也越來(lái)越成熟。在數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中使用最新的技術(shù),不僅可提升實(shí)際生產(chǎn)的機(jī)械水平,也可在一定程度上提升數(shù)控機(jī)床加工的精度,保證產(chǎn)品的生產(chǎn)滿足基本的生產(chǎn)要求。盡管我國(guó)的機(jī)械制造技術(shù)在現(xiàn)階段得到了較好發(fā)展,但數(shù)控機(jī)床在實(shí)際投入使用過(guò)程中仍然會(huì)存在部分待改進(jìn)的部分,其中最主要的一個(gè)問(wèn)題就是加工精度不夠高。本文主要對(duì)數(shù)控車床加工精度的影響因素及改進(jìn)策略進(jìn)行研究,文章分兩個(gè)部分進(jìn)行闡述,先給出了數(shù)控車床加工精度的影響因素,后依據(jù)相關(guān)影響因素對(duì)具體改進(jìn)策略進(jìn)行了探究。
關(guān)鍵詞:數(shù)控車床;加工精度;影響因素;改進(jìn)策略
一、數(shù)控車床加工精度主要影響因素研究
通過(guò)對(duì)數(shù)控車床加工精度的實(shí)際情況進(jìn)行探究發(fā)現(xiàn),影響數(shù)控車床加工精度的因素主要包括以下幾個(gè)方面。
其一,數(shù)控車床加工精度的影響因素包括位置誤差。位置誤差主要是指實(shí)際加工過(guò)程中產(chǎn)品生產(chǎn)的具體尺寸及設(shè)計(jì)過(guò)程中尺寸之間的差值情況,常包括產(chǎn)品的對(duì)稱程度及垂直程度等部分。對(duì)于數(shù)控機(jī)床,位置誤差出現(xiàn)的主要原因?yàn)閷?shí)際加工中機(jī)床的階段性傳動(dòng),或者刀頭在生產(chǎn)中摩檫力作用等,這些原因?qū)儆谒绤^(qū)誤差。除上述原因外,數(shù)控機(jī)床操作者在對(duì)步建進(jìn)行加工過(guò)程中,對(duì)于機(jī)床進(jìn)行伺服電機(jī)裝置的操作及之后借助于滾珠絲杠部件的加工過(guò)程中,一旦出現(xiàn)零件的位置誤差,會(huì)直接影響到機(jī)床加工的精確程度。
其二,機(jī)床定位的影響因素主要涉及內(nèi)容如下。通過(guò)對(duì)數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程進(jìn)行工作總結(jié)可發(fā)現(xiàn),機(jī)床在實(shí)際操作過(guò)程中機(jī)床的定位精確程度會(huì)對(duì)零件的具體加工產(chǎn)生直接的影響。數(shù)控機(jī)床在具體工作中會(huì)分為閉環(huán)和開(kāi)環(huán)系統(tǒng),其中閉環(huán)系統(tǒng)中出現(xiàn)機(jī)床定位誤差的情況可進(jìn)行有效避免,但在開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中,如若出現(xiàn)定位誤差實(shí)際控制過(guò)程會(huì)存在很大難度,該過(guò)程的誤差情況也會(huì)對(duì)零件本身產(chǎn)生直接影響。
其三,除上述兩種誤差外,數(shù)控機(jī)床部件加工過(guò)程還會(huì)存在幾何誤差,該類型誤差主要出現(xiàn)在部件的實(shí)際加工生產(chǎn)中。具體加工過(guò)程中會(huì)伴隨大量熱量產(chǎn)生,在此情況下,摩檫力的增大會(huì)使得機(jī)床的夾具與刀具受到干擾出現(xiàn)一定程度的形變,進(jìn)而直接影響到機(jī)床的幾何精確程度。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),幾何誤差出現(xiàn)的主要因素包括以下內(nèi)容,一方面為機(jī)床本身的計(jì)核誤差,也就是原本部件的精度情況,主要會(huì)有機(jī)床的工作面和機(jī)床的導(dǎo)軌等因素;另一方面為外部影響因素,也就是機(jī)床在實(shí)際工作過(guò)程中受到外界力量或者熱量的作用影響[1]。
二、數(shù)控車床加工精度的改進(jìn)策略
(一)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)于數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)
依據(jù)我國(guó)數(shù)控機(jī)床具體發(fā)展和設(shè)計(jì)情況,要進(jìn)一步強(qiáng)化設(shè)計(jì)過(guò)程,可通過(guò)部件的采購(gòu)環(huán)節(jié)來(lái)提升機(jī)床的精確程度,可購(gòu)買(mǎi)精度較高的配件,通過(guò)該方式提升精度不僅可降低研發(fā)的成本,還可從根本上提升機(jī)床的性價(jià)??紤]到機(jī)床的機(jī)械計(jì)核行邊,要提升結(jié)構(gòu)的基本強(qiáng)度,就要確保機(jī)床機(jī)構(gòu)在實(shí)際收利過(guò)程中具有均勻性,以此來(lái)降低外界因素對(duì)機(jī)械幾何形變的影響,提升機(jī)床的加工精度。另一方面,要提升零件加工的精確程度,就要對(duì)零件進(jìn)行深入分析,將零件加工的主要性能要求了解清楚,做到在實(shí)際加工生產(chǎn)過(guò)程中完全按照相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行生產(chǎn),保證零件的加工精度,滿足基本要求。自此過(guò)程中,對(duì)于加工刀具和夾具的選取也要完全依據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行,要將實(shí)際影響因素考慮全面,做到進(jìn)一步重視機(jī)床的結(jié)構(gòu)重心,降低機(jī)床重心變化對(duì)機(jī)械形態(tài)的影響,以此來(lái)找到機(jī)床最佳的生產(chǎn)重心位置,保證機(jī)床工作的頻率[2]。通過(guò)以上方式來(lái)降低機(jī)床的承載壓力,提升機(jī)床的形變水平,使得機(jī)床的整體結(jié)構(gòu)位于下方位置,降低熱效應(yīng)對(duì)機(jī)床的影響,將機(jī)床的熱態(tài)性能設(shè)計(jì)框架設(shè)計(jì)好,提升基層的耐熱性能,最大閑度增大基層的精確性。
(二)提升機(jī)床導(dǎo)軌幾何精確程度
將機(jī)床自身構(gòu)架的影響因素忽略掉,機(jī)床導(dǎo)軌的精確程度也會(huì)對(duì)零件概念的加工精確度造成直接的影響。由于機(jī)床在加工過(guò)程中會(huì)伴隨有強(qiáng)烈的振動(dòng)出現(xiàn),故要保證零件的加工精度,就要對(duì)導(dǎo)軌的強(qiáng)度和穩(wěn)定程度進(jìn)行控制,可利用鋼制材料對(duì)滑動(dòng)軌道進(jìn)行設(shè)計(jì),還要進(jìn)一步提升機(jī)床整體的磨削工作,使得機(jī)床的導(dǎo)軌幾何程度滿足基本要求。
(三)改進(jìn)機(jī)床的自動(dòng)編程技術(shù)
數(shù)控機(jī)床在具體工作過(guò)程中會(huì)依賴于預(yù)先編寫(xiě)好的程序,故機(jī)床的加工精度也會(huì)受到自動(dòng)編程技術(shù)的影響。要保證零件的加工精度,就要做到在自動(dòng)編程中將原點(diǎn)位置控制好,保證編程過(guò)程符合編程的基本基準(zhǔn),將設(shè)計(jì)和工藝的基準(zhǔn)控制在統(tǒng)一化范圍內(nèi),要保證編程過(guò)程與設(shè)計(jì)圖紙具有高度一致性。尤其在數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算過(guò)程,要確保計(jì)算過(guò)程的數(shù)據(jù)具有準(zhǔn)確性,對(duì)實(shí)際加工工序進(jìn)行合理化安排,降低加工誤差[3]。在加工時(shí)還要對(duì)毛坯的剛性及變形情況等進(jìn)行詳細(xì)分析,將粗加工和細(xì)加工的順序和基本比例安排好,編程過(guò)程要將這些因素考慮全面,控制零件的加工誤差,從多個(gè)方面降低誤差出現(xiàn)的概率。
(四)對(duì)伺服系統(tǒng)的誤差進(jìn)行控制
數(shù)控機(jī)床實(shí)際工作過(guò)程中最主要的提供動(dòng)力部分就是伺服系統(tǒng),機(jī)床對(duì)另加進(jìn)行加工索要進(jìn)行的空間運(yùn)動(dòng)夜里不卡伺服系統(tǒng)電機(jī)傳動(dòng)影響,故要保證加工的精度,就要保證伺服系統(tǒng)中滾珠絲杠傳動(dòng)情況。要對(duì)伺服系統(tǒng)的誤差進(jìn)行控制,就要確保系統(tǒng)中的每一個(gè)部件都具有高效性,對(duì)系統(tǒng)中所涉及的主要參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化完善,通過(guò)對(duì)相關(guān)軸位置的完善來(lái)提升開(kāi)環(huán)的增益性。如在實(shí)際加工中出現(xiàn)增益效果不同情況,要避免出現(xiàn)四十五度的速度誤差,在對(duì)圓弧進(jìn)行加工時(shí),要將軸位置和開(kāi)環(huán)增益相關(guān)系數(shù)設(shè)置大一點(diǎn),確保輪廓的加工精度。
(五)依據(jù)實(shí)際情況選取適合的刀具和相關(guān)參數(shù)
數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中與零件直接接觸的部分就是刀具,故刀具的選取情況也會(huì)對(duì)加工的精確程度產(chǎn)生直接影響。在機(jī)上刀具本身具有主偏角等,刀具在對(duì)零件進(jìn)行車削過(guò)程就會(huì)伴隨一定程度的偏差出現(xiàn),一旦偏差沒(méi)有進(jìn)行及時(shí)糾正,相關(guān)加工誤差就會(huì)加大。為了對(duì)加工精度進(jìn)行控制,就要做到依據(jù)實(shí)際加工情況選取適合的刀具進(jìn)行加工,還要對(duì)刀具的具體參數(shù)進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)??刹捎矛F(xiàn)代化自動(dòng)換刀裝置民在刀具庫(kù)中選取不同強(qiáng)度及硬度的刀具。如對(duì)于毛坯零件進(jìn)行加工時(shí)要選擇適合加工的刀具來(lái)進(jìn)行加工,編寫(xiě)加工程序過(guò)程也要將刀具參數(shù)等考慮在內(nèi),還要對(duì)刀具軸線偏差等進(jìn)行及時(shí)分析,以此來(lái)達(dá)到對(duì)刀具唯一長(zhǎng)度進(jìn)行修正的作用。
三、結(jié)語(yǔ)
總結(jié)可得,數(shù)控車床加工精度的影響因素及改進(jìn)策略研究具有較為重要的作用和意義,不僅可對(duì)數(shù)控機(jī)床加工精度的影響因素進(jìn)行總結(jié)和研究,還可依據(jù)主要影響因素從多方面對(duì)改進(jìn)策略進(jìn)行制定。影響數(shù)控車床加工精度主要包括位置誤差、機(jī)床定位、幾何誤差等,要提升數(shù)控車床加工精度,就要做到進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)于數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì),提升機(jī)床導(dǎo)軌幾何精確程度,改進(jìn)機(jī)床的自動(dòng)編程技術(shù),對(duì)伺服系統(tǒng)的誤差進(jìn)行控制,依據(jù)實(shí)際情況選取適合的刀具和相關(guān)參數(shù)等。
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(柳州工學(xué)院 ? 廣西壯族自治區(qū)柳州市 ?545616)