胡賢斌

摘 要：對(duì)應(yīng)于加工工業(yè)的需求，對(duì)其結(jié)果進(jìn)行的研究和開發(fā)，人們認(rèn)識(shí)到并實(shí)現(xiàn)了下面的內(nèi)容。對(duì)于高精度化系統(tǒng)的機(jī)床，有可能成為現(xiàn)在所使用的機(jī)械工具，更是提高了平面加工的精度。影響機(jī)械加工水平的提高主要因素就是誤差，因此，在實(shí)際的工作中，需要不斷的研究高精度加工技術(shù)，確保產(chǎn)品的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；高精度加工技術(shù)

前言

考慮到利用機(jī)種依存性的NC程序的生成系統(tǒng)，能夠產(chǎn)生用于控制本地公司的一臺(tái)機(jī)床的NC程序。基于機(jī)械加工的高精度化和效率化的原因，已經(jīng)支持CAE解析支援環(huán)境。在未來，該技術(shù)將要通過使用主計(jì)進(jìn)行校正，開發(fā)出圓筒體的自動(dòng)測(cè)定裝置的。

1 機(jī)械加工中的高精度加工技術(shù)的發(fā)展方向

隨著社會(huì)科技的不斷發(fā)展，機(jī)械加工高精度技術(shù)也有了很大的發(fā)展，由早期的亞微米級(jí)技術(shù)逐漸走向納米級(jí)技術(shù)，這是機(jī)械加工行業(yè)一個(gè)新的突破，通過對(duì)機(jī)械的高精度加工技術(shù)調(diào)查分析，今后的發(fā)展方向大致也有著一定的目標(biāo)。（1）測(cè)量技術(shù)的發(fā)展方向，淘汰傳統(tǒng)的人工測(cè)量，逐漸走向光學(xué)非接觸的測(cè)量方式，對(duì)提高測(cè)量工件的精度有著重大的作用；（2）從加工原材料的改進(jìn)，加強(qiáng)加工材料結(jié)構(gòu)的均勻性；（3）將機(jī)械加工方式與其他學(xué)科結(jié)合起來，創(chuàng)建新的加工理論和加工機(jī)理，以此來提高加工工件的精度；（4）機(jī)械加工機(jī)床的改進(jìn)，淘汰傳統(tǒng)統(tǒng)一式的加工機(jī)床，建立模塊化、高精度的機(jī)床，以此來提高機(jī)械工件加工的精度；（5）先進(jìn)技術(shù)的導(dǎo)入，可以利用仿真技術(shù)來對(duì)加工方法進(jìn)行仿真模擬，從中發(fā)現(xiàn)不足的地方，在不浪費(fèi)任何材料的情況下將其改正，實(shí)現(xiàn)降低機(jī)械加工工件的誤差；（6）實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的一體化，可以采用當(dāng)今的高新技術(shù)或引進(jìn)先進(jìn)的一體化加工技術(shù)，如，閉環(huán)自適應(yīng)系統(tǒng)架構(gòu)，通過實(shí)現(xiàn)一體化的加工系統(tǒng)，避免了在加工中出現(xiàn)人工干預(yù)而導(dǎo)致的誤差，充分提高機(jī)械加工工件的高精度[1]。

2 機(jī)床的高精度化系統(tǒng)的開發(fā)

2.1 開發(fā)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

開發(fā)機(jī)床的高精度化系統(tǒng)是根據(jù)機(jī)床銑刀的主軸安裝的位移傳感器（歐姆龍LD 20 S）的測(cè)定結(jié)果、機(jī)床的補(bǔ)正動(dòng)作、提高平面加工的筆直度為目的的系統(tǒng)。

2.2 高精度化系統(tǒng)的加工方法

高精度化系統(tǒng)的平面加工的流動(dòng)，如下所示：（1）準(zhǔn)備處理；（2）粗加工；（3）半精加工；（4）編制完成；（5）整理窗體底端。

以下，對(duì)各個(gè)步驟進(jìn)行說明。

（1）準(zhǔn)備處理。為了使機(jī)床的筆直度提高，在實(shí)踐平面加工之前，要進(jìn)行加工的準(zhǔn)備處理。根據(jù)這個(gè)工作，降低了機(jī)床重量的變形的影響，對(duì)工作物進(jìn)行正確的加工測(cè)量的事已經(jīng)成為可能。加工的準(zhǔn)備處理，有位移傳感器用機(jī)床的主要軸安裝。用這個(gè)位移傳感器，進(jìn)行直邊的測(cè)量，獲取機(jī)床的筆直度的數(shù)據(jù)。其次，使用所開發(fā)的軟件，從筆直度的數(shù)據(jù)輸入到機(jī)床輸入的筆直度矯正參數(shù)。關(guān)于開發(fā)的軟件的算法，在后一節(jié)詳細(xì)說明。最后，要將筆直度矯正參數(shù)輸入到控制器。

（2）粗加工。粗糙的加工，不考慮精度，用高速切削工件。使用開發(fā)系統(tǒng)的時(shí)候，也可以實(shí)施同樣的切削。

（3）半精加工。在半精加工過程中，在相同的切割條件下，切割和精加工后處理。通過進(jìn)行切割精加工相同的條件下，有可能在完成加工結(jié)果之前可以預(yù)測(cè)。

（4）編制完成。在精加工的制備中，并準(zhǔn)備排除作為機(jī)床的失真以外的加工。配有在機(jī)床的主軸的位移傳感器，利用該位移傳感器測(cè)量半精加工結(jié)果，工件的直線數(shù)據(jù)。接著，使用所開發(fā)的軟件，產(chǎn)生用于從直線數(shù)據(jù)精加工機(jī)床的NC程序。最后，將NC程序結(jié)束輸入到控制器。

（5）整理。用于精加工的NC程序是那些由精加工制備生成的。另外，切削條件，有必要和精加工具備一樣的條件。

2.3 開發(fā)的軟件算法

開發(fā)的軟件，從通過使用位移傳感器得到的機(jī)床的筆直度數(shù)據(jù)產(chǎn)生一個(gè)筆直度的校正數(shù)據(jù)，也具有從通過使用位移傳感器中相同的方式得到的工件的筆平直度數(shù)據(jù)生成精加工的NC程序的功能，下面介紹生成的方法。

筆直度矯正數(shù)據(jù)的生成，測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行了反轉(zhuǎn)三等分，等這些直線近似后，算出近似直線的交點(diǎn)，生成了4點(diǎn)的補(bǔ)正點(diǎn)。用4點(diǎn)的補(bǔ)正點(diǎn)補(bǔ)正的理由是，控制器的輸入格式為4點(diǎn)矯正。另外，完成的NC也進(jìn)行了同樣的補(bǔ)正。順便說一下，工具是通過這四點(diǎn)直線插補(bǔ)的途徑。

2.4 開發(fā)的系統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法

為了評(píng)價(jià)所提出的系統(tǒng)，在按照加工精度的檢查方法，切割為300mm使用坐標(biāo)測(cè)量機(jī)工件，測(cè)量線，和測(cè)量線的高度誤差的最大值，另外，為了確認(rèn)再現(xiàn)性，切削實(shí)驗(yàn)每每進(jìn)行3次。但應(yīng)該指出的是，在處理中，使用了Φ10的正方形立銑刀。

2.5 機(jī)床的高精度化系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果

使用前一節(jié)中描述的評(píng)價(jià)方法，對(duì)筆直度進(jìn)行了評(píng)價(jià)。根據(jù)系統(tǒng)使用的無工件的高度誤差的評(píng)價(jià)結(jié)果。每3次切削的工件各測(cè)定，最大值，最小值，并求得平均值。

在300mm的切削上，高度誤差的平均值降低了約50%。此外，如果不是在使用系統(tǒng)的場(chǎng)合，各工作物的高度誤差就是三次元測(cè)定的結(jié)果中的一個(gè)例子，在中心部分的高度誤差大大減小，是由開發(fā)系統(tǒng)確認(rèn)的。從這些結(jié)果可以看出，在平面處理中，該系統(tǒng)被證實(shí)是有效的。

國內(nèi)企業(yè)持有的機(jī)床控制的NC程序的生成，有著機(jī)床的自動(dòng)化支援無法實(shí)施的困難。工作機(jī)器上，其中有一個(gè)垂直或水平的主軸例如那些同時(shí)移動(dòng)多個(gè)軸而進(jìn)行切削的，都有特有的硬件功能和動(dòng)作條件各機(jī)床由控制器控制，并配有特定的軟件特征到此控制器，所以幾乎都不一樣。

結(jié)語

隨著機(jī)械行業(yè)的蓬勃發(fā)展，對(duì)零件的精度要求也隨之升高，但是加工誤差這個(gè)“攔路虎”又無法避免，這就要求制造企業(yè)對(duì)零件的加工精度進(jìn)行合理的控制，要認(rèn)真分析可能引起誤差的原因，有針對(duì)性的做好應(yīng)對(duì)之策，想要提高機(jī)械加工精度就必須從改進(jìn)工藝、降低加工系統(tǒng)原始誤差等多種途徑上下手。同時(shí)，還要深入分析研究誤差產(chǎn)生的原因，采取行之有效的改進(jìn)措施，有效地減少機(jī)械加工誤差，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]劉建濤.高精度、低測(cè)量力飛機(jī)測(cè)量機(jī)的發(fā)展[J].機(jī)械學(xué)會(huì)生產(chǎn)加工機(jī)床部門講演會(huì)，2015（1）：12-16.

[2] 侯志楠.影響機(jī)械加工精度的幾種因素及其相關(guān)對(duì)策研究[J].教育教學(xué)論壇，2010（18）.

[3] 周琴.加工誤差產(chǎn)生的原因及分析[J].現(xiàn)代機(jī)械，2011（2）.

（作者身份證號(hào)碼：332624198605103714）