梁榮浩

（齊重?cái)?shù)控裝備股份有限公司）

摘 要：數(shù)控機(jī)床曾開創(chuàng)出我國(guó)生產(chǎn)行業(yè)的全新時(shí)代，而數(shù)控技術(shù)則是一種應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的全新自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)同時(shí)兼具高精度及高密度等優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)主要被應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)中較復(fù)雜零件加工當(dāng)中。我國(guó)應(yīng)充分結(jié)合我國(guó)工業(yè)制造業(yè)的實(shí)際需求，利用數(shù)控技術(shù)的根本理念推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的加工技術(shù)全面革新。本文主要對(duì)機(jī)床技術(shù)的深入研究及其技術(shù)中存在的誤差展開研究，對(duì)誤差防止的有效措施展開探討。

關(guān)鍵詞：機(jī)床加工精度；技術(shù)提高；誤差問(wèn)題

衡量數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)的具體標(biāo)準(zhǔn)是其強(qiáng)大的制造能力，隨著我國(guó)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的加工技術(shù)也隨之提升，數(shù)控機(jī)床的高性能生產(chǎn)一直是我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的重要標(biāo)桿?？墒前殡S著我國(guó)科技和工業(yè)水平的快速提升，機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的加工方式也隨之不斷更新?lián)Q代。在數(shù)控機(jī)床行業(yè)中對(duì)應(yīng)用數(shù)控技術(shù)的普及工作已逐漸成為我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)當(dāng)下所存在的核心問(wèn)題并對(duì)數(shù)控機(jī)床行業(yè)的未來(lái)發(fā)展進(jìn)行闡述。

1 數(shù)控機(jī)床的技術(shù)演變過(guò)程

1.1 精度提高技術(shù)

數(shù)控機(jī)床在加入自動(dòng)化生產(chǎn)的行列后，其誤差問(wèn)題一直是相關(guān)技術(shù)人員所關(guān)注的對(duì)象。為有效防止數(shù)控機(jī)床在實(shí)際操作中所出現(xiàn)的誤差，技術(shù)人員要根據(jù)機(jī)床的原始數(shù)據(jù)針對(duì)可能出現(xiàn)的誤差進(jìn)行計(jì)算。通常導(dǎo)致誤差的原因是由于數(shù)控機(jī)床在實(shí)際操作中造成的熱變形而引起的，其操作中的超負(fù)荷是造成機(jī)床出現(xiàn)誤差的最終原因。其次，就是機(jī)床配件的損壞所引起的機(jī)床誤差，或者是系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)受到外界因素的干擾而造成的誤差。為了降低這種誤差，技術(shù)人員針對(duì)其誤差中所存在的共性開展補(bǔ)救。針對(duì)機(jī)床的誤差補(bǔ)償技術(shù)人員可以通過(guò)提升機(jī)床配件的材質(zhì)，來(lái)達(dá)到機(jī)床在運(yùn)行中出現(xiàn)誤差的預(yù)防。

1.2 誤差的出現(xiàn)

利用產(chǎn)品的設(shè)計(jì)可有效防止數(shù)控機(jī)床在加工中所出現(xiàn)的誤差，可通過(guò)合理的進(jìn)行機(jī)床零件的搭配減少其誤差來(lái)源，有效防止誤差的出現(xiàn)可充分提升機(jī)床的運(yùn)行及加工速度。數(shù)控機(jī)床的偏差防止主要通過(guò)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及其制造路徑，即是機(jī)床在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)充分考慮到機(jī)床零件在加工時(shí)的裝配方式，對(duì)機(jī)床零件的生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行有效的控制，技術(shù)人員要運(yùn)用全方位的方式方法控制其誤差的出現(xiàn)。

這類控制法通常很大程度上是基于機(jī)床的熱源展開，其根本性的目的是減少加工中零件的變形及損毀，并對(duì)機(jī)床本身起到明顯的保護(hù)措施。機(jī)床的熱消除是導(dǎo)致其誤差的重要來(lái)源，充分控制機(jī)床的加工精度可有效防止這一現(xiàn)象的發(fā)生，同樣運(yùn)用這種方式還可以有效減少機(jī)床在進(jìn)行零件加工時(shí)的成本，降低由于機(jī)床損壞而產(chǎn)生的維修費(fèi)用。

1.3 尺寸誤差幾何誤差防止

數(shù)控機(jī)床的幾何差伴隨著我國(guó)機(jī)械加工行業(yè)的發(fā)展而不斷演化，幾何差通常是由于制造過(guò)程中機(jī)床自身的缺陷而引起。在加工后零件的靜變形是機(jī)床幾何差的具體特征，為防止這一誤差的出現(xiàn)，我國(guó)已投入大量?jī)?yōu)秀的相關(guān)技術(shù)人員對(duì)幾何差加以研究，據(jù)我國(guó)數(shù)控技術(shù)相關(guān)專家研究表明，減少幾何差的出現(xiàn)可通過(guò)使用全新的工藝技術(shù)進(jìn)行機(jī)床零件的加工作業(yè)，或是運(yùn)用智能化的方式加強(qiáng)機(jī)床整體的精度，但是到目前為止專家給出的方法前提是在機(jī)床加工前期投入大量的改造費(fèi)用，因此，這種方法并不適用于我國(guó)目前的機(jī)械制造加工行業(yè)。

2 數(shù)控技術(shù)存在的問(wèn)題及分析

2.1 誤差補(bǔ)償技術(shù)的精度水平

我國(guó)數(shù)控技術(shù)相關(guān)的研究人員經(jīng)過(guò)多年研究最終發(fā)現(xiàn)，有效提升數(shù)控加工的精度對(duì)我國(guó)當(dāng)前的機(jī)械工程具有非常重要的意義，這項(xiàng)技術(shù)被國(guó)外稱為數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)的硬技術(shù)，其補(bǔ)償技術(shù)的理念主要在于針對(duì)誤差補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用，這項(xiàng)技術(shù)在減少設(shè)備儀器成本的同時(shí)，也明顯提升了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。雖然這項(xiàng)技術(shù)能滿足大部分機(jī)械制造業(yè)的基本生產(chǎn)要求，但是根據(jù)不同企業(yè)對(duì)生產(chǎn)要求的不斷改變，其缺少程式化設(shè)計(jì)的弊端便也隨之暴漏出來(lái)。為了有效彌補(bǔ)這一缺陷企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)機(jī)床的空間建模，在企業(yè)中普及這一機(jī)床技術(shù)的應(yīng)用。

2.2 凈態(tài)補(bǔ)償法和蹤合動(dòng)態(tài)補(bǔ)償法的基本應(yīng)用

我國(guó)迄今為止為有效防止機(jī)床生產(chǎn)中的誤差出現(xiàn)，曾投入了大量的技術(shù)人員對(duì)這一問(wèn)題加以研究，經(jīng)研究表明這項(xiàng)技術(shù)的誤差值可通過(guò)補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用而自動(dòng)校正，在技術(shù)應(yīng)用后期技術(shù)人員便不再對(duì)機(jī)床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，因?yàn)橄啾忍嵘龣C(jī)床精度這項(xiàng)技術(shù)更具備有技術(shù)人員所追求的要素，這個(gè)要素就是降低生產(chǎn)中的投入資金。

這項(xiàng)技術(shù)最早出現(xiàn)于20世紀(jì)80年代，是實(shí)時(shí)補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展，能根據(jù)工況、環(huán)境條件和空間位置變化來(lái)自動(dòng)調(diào)整補(bǔ)償量，并能對(duì)各種誤差進(jìn)行綜合補(bǔ)償。因此，必須加大對(duì)誤差補(bǔ)償研究的投入，根據(jù)現(xiàn)有產(chǎn)品建立最有效、最及時(shí)、最精確的誤差模型，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，逐漸建立誤差補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用體系。如通過(guò)研究人員提出的基于多體系統(tǒng)理論的數(shù)控機(jī)床的幾何和熱誤差的綜合數(shù)學(xué)模型的補(bǔ)償方法、結(jié)合模糊邏輯與人工智能的動(dòng)態(tài)誤差的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，以及在多變量模糊模型工件結(jié)構(gòu)與參數(shù)辨識(shí)中提出的主分量分析建模的新方法等，不斷地提高誤差的辨識(shí)速度和精度，從而有效提高數(shù)控機(jī)床的精度。

2.3 誤差合成補(bǔ)償法

這種補(bǔ)償法主要是以誤差合成公式理論作為其應(yīng)用的主要依據(jù)，這種方法可通過(guò)對(duì)測(cè)量法的計(jì)算來(lái)得出機(jī)床實(shí)際的誤差值，之后再由誤差值進(jìn)行公式合成計(jì)算出最終的誤差量。在這種方法的早期應(yīng)用中，國(guó)外的某研究所的研究人員針對(duì)特定型號(hào)的測(cè)量機(jī)和其測(cè)量距離，在一定時(shí)間內(nèi)測(cè)量出其工作空間中出現(xiàn)的大量誤差，并且在充分考慮到溫度造成影響的情況下，利用誤差參數(shù)進(jìn)行誤差值的計(jì)算。在計(jì)算中國(guó)外研究人員得出適當(dāng)運(yùn)用矢量圖，便可得出機(jī)床各部件的誤差值，這一技術(shù)的應(yīng)用加深了機(jī)床幾何差的進(jìn)一步研究。

3 結(jié)論

到目前為止我國(guó)大部分企業(yè)已針對(duì)機(jī)床誤差防止及其補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行了大量研究工作，在獲得研究成果的同時(shí)，也為今后技術(shù)人員的加深研究提供出很好的借鑒。我國(guó)技術(shù)人員通過(guò)對(duì)補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用來(lái)降低機(jī)床在實(shí)際操作時(shí)所出現(xiàn)的誤差，伴隨著生產(chǎn)精度的不斷提升，解決了數(shù)控機(jī)床在加工生產(chǎn)中所存在的一系列問(wèn)題。因此我國(guó)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)可通過(guò)應(yīng)用數(shù)控技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)機(jī)床生產(chǎn)中的缺陷。

參考文獻(xiàn)

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