摘 要:數(shù)控車床在開展機(jī)械工件生產(chǎn)加工活動(dòng)過程中的技術(shù)精度控制,是影響我國機(jī)械工件生產(chǎn)加工活動(dòng)綜合質(zhì)量水平的重要因素,文章針對(duì)數(shù)控車床加工精度的影響因素分析及對(duì)策展開了簡(jiǎn)要論述。
關(guān)鍵詞:數(shù)控車床;加工精度;影響因素;提升策略
作為我國現(xiàn)代機(jī)械生產(chǎn)事業(yè)先進(jìn)技術(shù)設(shè)備發(fā)展體系中的重要代表,數(shù)控車床設(shè)備在我國現(xiàn)代機(jī)械裝備及其工件制造企業(yè),獲取了廣泛而充足的技術(shù)應(yīng)用空間,為我國機(jī)械生產(chǎn)加工技術(shù)領(lǐng)域帶來了極大的經(jīng)濟(jì)收益和社會(huì)收益。在應(yīng)用數(shù)控車床設(shè)備開展機(jī)械設(shè)備及其工件生產(chǎn)加工活動(dòng)過程中,數(shù)控車床設(shè)備自身具備的加工技術(shù)精度水平,對(duì)機(jī)械設(shè)備工件的實(shí)際技術(shù)質(zhì)量和性能表現(xiàn)狀態(tài)具有深刻影響,因而做好數(shù)控車床設(shè)備在機(jī)械工件身材高加工活動(dòng)過程中的精度控制,對(duì)于提升我國機(jī)電工件生產(chǎn)加工活動(dòng)的質(zhì)量水平具有重要意義,有鑒于此,文章將針對(duì)數(shù)控車床加工精度的影響因素分析及對(duì)策展開簡(jiǎn)要論述。
1 數(shù)控車床設(shè)備的基本工作原理及特點(diǎn)
1.1 數(shù)控車床設(shè)備的基本工作原理
數(shù)控車床設(shè)備是具備高技術(shù)精度、高生產(chǎn)加工效率的現(xiàn)代化機(jī)械工件加工生產(chǎn)技術(shù)設(shè)備,是在現(xiàn)代加工制造技術(shù)以及一系列先進(jìn)科學(xué)技術(shù)形態(tài)融合發(fā)展背景下產(chǎn)生的全新設(shè)備。數(shù)控車床設(shè)備在部件結(jié)構(gòu)體系配備層次,本身同時(shí)安裝應(yīng)用了多工位刀塔技術(shù)結(jié)構(gòu),或者是動(dòng)力刀塔技術(shù)結(jié)構(gòu),因而這種車床生產(chǎn)設(shè)備,客觀上具備了極其廣泛的機(jī)械工件加工性能,能夠具體加工生產(chǎn)直線圓柱工件、斜線圓柱工件、圓弧工件以及形態(tài)各異的螺紋工件、槽工件、蝸桿工件等具備復(fù)雜結(jié)構(gòu)特征和多元性使用功能要求的機(jī)械工件。與此同時(shí),憑借數(shù)控車床設(shè)備具備的直線插補(bǔ)、以及圓弧插補(bǔ)等補(bǔ)償應(yīng)用性生產(chǎn)加工技術(shù)功能,能夠有效推進(jìn)復(fù)雜機(jī)械應(yīng)用工件的批量化生產(chǎn),促進(jìn)機(jī)械工件加工制造企業(yè)順利取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
數(shù)控車床設(shè)備在設(shè)計(jì)制造過程中,實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)代化制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù),以及自動(dòng)化生產(chǎn)加工技術(shù)等多種現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)形態(tài)的集中運(yùn)用,具備自動(dòng)化技術(shù)特性和高水平生產(chǎn)效率。從設(shè)備結(jié)構(gòu)體系角度分析,數(shù)控車床的設(shè)備組成結(jié)構(gòu)主要包含動(dòng)力源、電子控制技術(shù)單元,以及傳感器。
與普通車床設(shè)備相對(duì)照,在實(shí)際應(yīng)用數(shù)控車床設(shè)備開展生產(chǎn)加工技術(shù)活動(dòng)過程中,通常不需要生產(chǎn)加工作業(yè)人員在車床設(shè)備運(yùn)行過程中,借助人為介入操作的方式改變加工工具與機(jī)械工件之間的空間距離,以及運(yùn)動(dòng)軌道,同時(shí)也不需要加工技術(shù)人員,借助專門的機(jī)械刀具,針對(duì)待加工機(jī)械工件開展反復(fù)性的修補(bǔ)完善。
數(shù)控車床設(shè)備在實(shí)際開展機(jī)械工件的加工活動(dòng)過程中,主要依照標(biāo)準(zhǔn)化的加工技術(shù)活動(dòng)流程,對(duì)待加工技術(shù)工件展開專門性的技術(shù)處理,通過機(jī)械工件的加工設(shè)計(jì)參數(shù),以及數(shù)控機(jī)床設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過程中要求的技術(shù)控制描述語言,編制形成具體化的機(jī)械工件加工工藝流程控制語言,并將已經(jīng)形成的語言編制活動(dòng)成果,按照預(yù)定的操作程序輸入到CNC(Computerized Numerical Control,計(jì)算機(jī)數(shù)字化控制系統(tǒng))裝置中,并隨即針對(duì)待加工機(jī)械工件的技術(shù)處理程序展開審核、檢驗(yàn),以及完善,并在此基礎(chǔ)上向數(shù)控車床設(shè)備的技術(shù)控制系統(tǒng)發(fā)出技術(shù)命令,并啟動(dòng)數(shù)控車床設(shè)備控制部件推動(dòng)刀具系統(tǒng)實(shí)施機(jī)械加工運(yùn)動(dòng),從而具體開展針對(duì)機(jī)械加工零件對(duì)象的加工技術(shù)活動(dòng)過程。
1.2 數(shù)控車床設(shè)備的基本特點(diǎn)
與普通車床設(shè)備相對(duì)照,數(shù)控車床設(shè)備具有如下特點(diǎn):
第一,機(jī)械工件加工技術(shù)精確度水平較高,機(jī)械工件的加工質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定。第二。通過對(duì)多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)機(jī)制的應(yīng)用,能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)多種類復(fù)雜化機(jī)械工件的加工。第三,在開展不同種類機(jī)械設(shè)備工件加工活動(dòng)過程中,只需針對(duì)車床設(shè)備的數(shù)控技術(shù)程序以及參數(shù)控制體系展開簡(jiǎn)單調(diào)整,就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同機(jī)械工件加工技術(shù)任務(wù)的有效對(duì)接。第四,生產(chǎn)加工活動(dòng)效率水平較高,其單位時(shí)間的機(jī)械工件產(chǎn)量水平,能夠達(dá)到普通車床設(shè)備的3-5倍。第五,設(shè)備運(yùn)行過程中的自動(dòng)化技術(shù)水平較高,能夠有效減低生產(chǎn)加工工人群體的綜合勞動(dòng)強(qiáng)度。第六,車床設(shè)備生產(chǎn)加工過程中的技術(shù)精密性較高,要求生產(chǎn)加工技術(shù)作業(yè)人員具備良好的綜合素質(zhì)。
2 數(shù)控車床設(shè)備加工精度的影響因素
從技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑角度分析,數(shù)控車床設(shè)備的加工技術(shù)精度主要由數(shù)控部件系統(tǒng)的技術(shù)控制精度,以及車床加工技術(shù)系統(tǒng)本身具備的機(jī)械精度共同構(gòu)成,而且上述因素客觀上都會(huì)對(duì)數(shù)控車床在開展機(jī)械工件加工活動(dòng)過程中的綜合性精度水平造成嚴(yán)重影響。
結(jié)合我國機(jī)械工件生產(chǎn)加工技術(shù)活動(dòng)的以往實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在實(shí)際針對(duì)數(shù)控車床設(shè)備加工精度影響因素展開分析過程中,應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注如下幾個(gè)方面:
第一,因數(shù)控車床加工運(yùn)行過程中的熱變形現(xiàn)象而引致的技術(shù)誤差。
第二,車床加工系統(tǒng)自身具備的幾何技術(shù)誤差。
第三,因車床加工系統(tǒng)刀具部件磨損現(xiàn)象而引致的誤差。
第四,因車刀部件幾何參數(shù)隨機(jī)改變引致的誤差。
第五,伺服進(jìn)給系統(tǒng)的運(yùn)行誤差。
在應(yīng)用現(xiàn)代化數(shù)控車床設(shè)備開展機(jī)械工件加工作業(yè)活動(dòng)過程中,在通常情形下,如果加工技術(shù)人員想要實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械工件空間運(yùn)動(dòng)位置的精確控制,必須借助伺服電機(jī)設(shè)備對(duì)數(shù)控車床加工系統(tǒng)中的滾珠絲杠技術(shù)部件施加驅(qū)動(dòng)作用,假若滾珠絲杠部件發(fā)生傳動(dòng)誤差,將直接對(duì)機(jī)械工件的加工作業(yè)精度水平造成明顯的不利影響,而這種現(xiàn)象的存在,也是客觀上引致數(shù)控車床設(shè)備出現(xiàn)定位精度誤差現(xiàn)象的主要原因。
針對(duì)現(xiàn)階段我國數(shù)控機(jī)床設(shè)備的研究應(yīng)用狀況展開具體分析,我國絕大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床設(shè)備的生產(chǎn)控制都是借助半閉環(huán)控制技術(shù)模式,以及進(jìn)給控制技術(shù)模式實(shí)現(xiàn)的。在數(shù)控車床設(shè)備處于工作狀態(tài)過程中,伺服電機(jī)設(shè)備中的絲杠部件如果發(fā)生反方向運(yùn)動(dòng)行為,將會(huì)直接引致機(jī)床設(shè)備中的空隙結(jié)構(gòu)發(fā)生空運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)象,引致軸承部件與軸承座部件中間空隙結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)反向間隙誤差。源于這種誤差現(xiàn)象的存在,疊加機(jī)械外力現(xiàn)象的干預(yù)作用,將會(huì)導(dǎo)致數(shù)控車床設(shè)備的機(jī)械傳動(dòng)部件和加工部件結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)彈性變形,這時(shí)產(chǎn)生的整體誤差是正向運(yùn)轉(zhuǎn)誤差與反向間隙誤差的數(shù)量之和,而車床部件在實(shí)際發(fā)生運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,如果招致非均勻受力技術(shù)狀態(tài),將會(huì)極易出現(xiàn)彈性間隙尺寸特征變化,從而影響數(shù)控機(jī)床設(shè)備的整體性加工生產(chǎn)技術(shù)精度。
3 改善數(shù)控車床加工精度的具體策略
第一,做好數(shù)控機(jī)床和設(shè)備整體部體系的優(yōu)化設(shè)計(jì)。經(jīng)過多年的發(fā)展過程,我國數(shù)控車床設(shè)備在技術(shù)部件體系,以及生產(chǎn)工藝流程等具體方面都發(fā)生了深刻的變化,隨著數(shù)控車床設(shè)備應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)展,以及我國機(jī)械工件加工技術(shù)精度要求水平的不斷提升,對(duì)我國數(shù)控車床設(shè)備總體設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量提出了較高要求。
第二,切實(shí)提升數(shù)控機(jī)床設(shè)備床身導(dǎo)軌技術(shù)部件的幾何運(yùn)行精度。從現(xiàn)有的階段性發(fā)展特征角度分析,我國數(shù)控車床機(jī)械生產(chǎn)應(yīng)用設(shè)備,在未來短暫的一段時(shí)期之內(nèi),將會(huì)朝著高速度、高負(fù)荷、以及高精度的技術(shù)演進(jìn)方向深入發(fā)展,這種發(fā)展趨勢(shì),給數(shù)控機(jī)床設(shè)備的床身底座、導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量,以及其抗振技術(shù)屬性,機(jī)械加工作業(yè)過程中的剛度承受能力等技術(shù)指標(biāo)都提出了較高水平的要求,上述問題應(yīng)當(dāng)引起相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員的充分重視。
針對(duì)數(shù)控車床加工精度的影響因素分析及對(duì)策,文章從數(shù)控車床設(shè)備的基本工作原理及特點(diǎn)、數(shù)控機(jī)床設(shè)備加工精度的影響因素,以及改善數(shù)控車床加工精度的具體策略三個(gè)具體方面展開了簡(jiǎn)要論述,旨在為相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員提供借鑒。
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