摘 要：在這樣一個(gè)越來(lái)越追求高質(zhì)量的時(shí)代，任何產(chǎn)業(yè)無(wú)一例外的要進(jìn)行一系列技術(shù)的改革。而作為生產(chǎn)加工行業(yè)中的數(shù)控技術(shù)，它的加工精確度直接絕決定了工廠、企業(yè)的零部件的復(fù)雜精密性，因此，提高數(shù)控機(jī)床加工精確度能夠幫助企業(yè)提高現(xiàn)代化生產(chǎn)水平，從而達(dá)到更高的企業(yè)利潤(rùn)。本文就將針對(duì)數(shù)控機(jī)床加工方面的一系列具體措施和對(duì)于數(shù)控機(jī)床的改造，深度探討如何提高它的加工精確度。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)；加工精確度；精確度提高；方法探討

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.043

0 前言

數(shù)控機(jī)床除了具有較高的生產(chǎn)效率之外，還能夠控制加工精度。這是傳統(tǒng)的機(jī)床加工所替代不了的。但是在實(shí)際的工廠作業(yè)中，往往會(huì)遇到加工的零部件精度達(dá)不到生產(chǎn)要求的情況。因此，對(duì)于如何提高加工的零部件的精度一直被工程師所關(guān)注。正如美國(guó)通用公司工程師佛洛曼所說(shuō)，普通的數(shù)控機(jī)床技術(shù)已經(jīng)在全世界范圍應(yīng)用，并且已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)成熟的階段，但是如果想要達(dá)到更高層次及精度的要求，還需要進(jìn)一步的研究與探索，而這也正是數(shù)控機(jī)床必須要發(fā)展的一種趨勢(shì)。

1 當(dāng)前數(shù)控機(jī)床加工中精度存在的問題

1.1 位置誤差對(duì)加工精度造成的影響

位置誤差指的是經(jīng)過加工之后的零部件它的表面、軸線等地方與早先設(shè)定的目標(biāo)相比在位置上會(huì)有所偏差。對(duì)于數(shù)控機(jī)床加工來(lái)講，這些位置誤差是在所難免的，而產(chǎn)生誤差的原因一般來(lái)說(shuō)都是因?yàn)樵诹慵庸み^程中傳動(dòng)過程產(chǎn)生的間隙或者皮帶彈性變?nèi)鯇?dǎo)致的位置誤差。另外，加工過程中，加床的到頭需要克服摩擦力也會(huì)產(chǎn)生位置誤差。從開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)的角度說(shuō)，在開環(huán)系統(tǒng)中，位置誤差產(chǎn)生的可能性更大，因?yàn)樵陂]環(huán)系統(tǒng)中，測(cè)量位置的主要就是位置檢測(cè)系統(tǒng)的精確度和速度放大系數(shù)，這些個(gè)因素更加容易避免。因此，在開環(huán)系統(tǒng)中更容易產(chǎn)生位置誤差。

1.2 幾何誤差對(duì)加工精度造成的影響

在數(shù)控機(jī)床加工的工程中，由于刀具和夾具在受到外力影響或者加工的過程中產(chǎn)生的熱量不同等的影響，零部件在加工出來(lái)之后會(huì)產(chǎn)生一定程度的變形。這種變形通常被稱作幾何變形。研究顯示，在加工過程中產(chǎn)生幾何誤差的主要原因可以分為內(nèi)部和外部?jī)蓚€(gè)部分。從內(nèi)部原因來(lái)說(shuō)，機(jī)床本身的問題很可能導(dǎo)致幾何誤差。例如：機(jī)床刀具和夾具的精準(zhǔn)度、機(jī)床工作平臺(tái)的水平度、導(dǎo)軌的直線度等等。就外部因素來(lái)說(shuō)，外力作用或者加工過程中的熱量因素都會(huì)是幾何誤差產(chǎn)生的原因。例如：在進(jìn)行零部件加工時(shí)，可能會(huì)受到受熱膨脹的作用力，導(dǎo)致零部件變形。從開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)的角度說(shuō)，依然是開環(huán)系統(tǒng)對(duì)于零部件精確度影響更大。就拿這兩個(gè)系統(tǒng)的本身來(lái)說(shuō)，閉環(huán)系統(tǒng)中，數(shù)控機(jī)床本身可以通過定位檢測(cè)系統(tǒng)避免這樣的幾何誤差，但是開環(huán)系統(tǒng)中，由于數(shù)控機(jī)床加工的影響因素更多，更加不利于控制。所以開環(huán)系統(tǒng)對(duì)于數(shù)控零部件加工的影響更大。

2 提高數(shù)控機(jī)床零部件精度的方法策略

在數(shù)控機(jī)床加工的過程中，要想提高產(chǎn)品自身的質(zhì)量，就必須要提高零部件加工精度。而最主要的方法就是改善數(shù)控機(jī)床機(jī)械本身的質(zhì)量。因此，本文就針對(duì)這一關(guān)鍵問題，展開具體措施的研究。

2.1 通過減少數(shù)控機(jī)床的原始誤差提高加工精度的方法

數(shù)控機(jī)床加工過程中，難免會(huì)產(chǎn)生一些誤差，這種一定會(huì)產(chǎn)生誤差的行為我們稱它為原始誤差。因此，要想提高數(shù)控機(jī)床加工的精度，就必須減少原始誤差。這就要對(duì)原始誤差產(chǎn)生的原因及誤差產(chǎn)生后的主要類型進(jìn)行方法探究。在零部件加工過程中，對(duì)所加工零部件精度產(chǎn)生最大影響的就是數(shù)控機(jī)床本身的位置精度及幾何精度。所以，要通過位置控制和幾何控制相結(jié)合的辦法，同時(shí)為了減輕變形誤差，要通過冷水和熱水相結(jié)合的控制手法，減少熱變形現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2.2 提高機(jī)床核心零部件的質(zhì)量要求

機(jī)床的核心零部件對(duì)于零件加工精度有著至關(guān)重要的作用，像給進(jìn)系統(tǒng)、導(dǎo)軌、工作臺(tái)都屬于機(jī)床的核心零部件，他們的直線度、水平度都影響著零部件的精度。所以，在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的零件加工過程中，首先要做的就是要選擇高質(zhì)量的核心零部件。例如，在選擇機(jī)床中的滾珠絲杠的過程中，要適當(dāng)選擇高精度高質(zhì)量的滾珠絲杠，這樣的話，它的支撐性就會(huì)很好，就能夠很合理的與機(jī)床系統(tǒng)進(jìn)行配合。另外，滾珠絲杠的支撐主要與軸向載荷和回轉(zhuǎn)速度決定，所以選擇質(zhì)量好、精度高的固定和支撐方式，也能夠提高零部件的精度。

2.3 對(duì)數(shù)控零部件加工進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，目前已經(jīng)能夠?qū)?shù)控零部件加工進(jìn)行全程監(jiān)測(cè)，在這個(gè)監(jiān)測(cè)過程中，可以實(shí)時(shí)的發(fā)現(xiàn)數(shù)控加工過程中出現(xiàn)的問題，就可以盡快的做出處理調(diào)整，減少工作誤差。而且面對(duì)出現(xiàn)的各種問題，還能夠及時(shí)的進(jìn)行交流反饋，例如，在出現(xiàn)誤差時(shí)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠測(cè)量出產(chǎn)生誤差的數(shù)據(jù)，這樣一來(lái)，就能夠幫助工程師盡早的做出誤差補(bǔ)償，從而提高零件加工精度。

3 結(jié)語(yǔ)

數(shù)控機(jī)床零部件加工可以說(shuō)是給生產(chǎn)領(lǐng)域帶來(lái)了一次前所未有的重大改革，也是對(duì)于機(jī)械革命的又一重大詮釋。將數(shù)控加工精度提高也是對(duì)零部件質(zhì)量提高的一次全新體驗(yàn)，因此對(duì)于如何提高數(shù)控加工零部件的精度也一直是很多工程師的研究課題。數(shù)控技術(shù)加工的精度提高并不是一朝一夕就能完成的，需要長(zhǎng)久的不停探索與研究，因此，還是需要吸取國(guó)內(nèi)外各種先進(jìn)技術(shù)的指導(dǎo)，爭(zhēng)取早日完成這一技術(shù)的重大改革。

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作者簡(jiǎn)介：趙秀芹（1982-），女，江蘇人，本科，助教，研究方向：數(shù)控。endprint