陳志勇

摘 要：我國機(jī)械化加工行業(yè)在這些年發(fā)展速度迅速，且需求量大，對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用。而面對數(shù)控機(jī)床加工操作中所存在的問題，不僅影響數(shù)控機(jī)床加工行業(yè)的發(fā)展，同時由于零部件精度不足常導(dǎo)致工件無法裝配及機(jī)械設(shè)備使用壽命降低，影響其使用與發(fā)展。筆者對目前數(shù)控機(jī)床加工操作中所存在的問題進(jìn)行了分析，提出了避免誤差產(chǎn)生的方法及策略，以便為數(shù)控機(jī)床加工精度的控制提供參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；加工操作；誤差解析

數(shù)控機(jī)床對實(shí)現(xiàn)金屬零部件高精度加工具有重要意義。而隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)速度的加快，數(shù)控機(jī)床加工行業(yè)發(fā)展將會更大的發(fā)展。但目前數(shù)控機(jī)床加工中常由于機(jī)床設(shè)備問題及人員操作問題常導(dǎo)致零部件加工誤差較大，影響后期裝配工作的開展，也會對后期設(shè)備使用壽命造成極大影響。對于此，在用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行零部件加工中應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)管理，以減少零部件加工誤差，減少由于加工誤差而導(dǎo)致的損失及影響設(shè)備使用。

一、數(shù)控機(jī)床加工操作中的誤差原因分析

1.程序編制中的誤差分析說明

對于數(shù)控機(jī)床加工誤差，編程誤差應(yīng)作為重點(diǎn)考慮，如逼近誤差，在數(shù)控機(jī)床中對零部件進(jìn)行加工時，數(shù)控機(jī)床裝置中存在不同的插補(bǔ)功能，即在零件輪廓相逼近的過程中，直線與圓弧方式進(jìn)行是主要方式，而采用該種模式時，在逼近零部件時會產(chǎn)生較大誤差，常指插補(bǔ)誤差。這種情況常導(dǎo)致機(jī)械加工件精度無法到達(dá)設(shè)計要求。

2.控制系統(tǒng)誤差影響分析

對數(shù)控機(jī)床操作控制系統(tǒng)，由于其未配置檢測裝置，同時也未配置反饋電路，因此，在設(shè)備運(yùn)行中無法對系統(tǒng)產(chǎn)生的誤差通過系統(tǒng)自動進(jìn)行反饋，而這種誤差其主要是由于步進(jìn)電動機(jī)所造成。而這種誤差，主要由以下幾種，其一是動態(tài)誤差，其主要是由于電動機(jī)運(yùn)行中的震動問題所產(chǎn)生的，如由于零部件加工中所采用低頻加工，其常會導(dǎo)致共振情況，對誤差產(chǎn)生具有重要意義。其二是啟停誤差，如零部件加工中發(fā)生啟停，在電動機(jī)緩慢轉(zhuǎn)動過程中會導(dǎo)致刀具切削變化，影響精度。

3.數(shù)控機(jī)床操作誤差影響分析

數(shù)控機(jī)床操作所帶來的誤差主要有以下幾種：首先，測量誤差是主要因素，如由于受到測量器具及測量者操作技能的問題，常導(dǎo)致其測量數(shù)據(jù)存在較大的差異，影響其加工尺寸。其二，刀具磨損問題也是主要因素，如在數(shù)控機(jī)床連續(xù)加工中，由于刀具長時間進(jìn)行磨損而產(chǎn)生高溫，導(dǎo)致其刀尖磨損，切削精度降低。其三，反向失動量誤差也是主要因素，如機(jī)床在加工中由于機(jī)械間隙及機(jī)床傳動部件問題而導(dǎo)致誤差，影響機(jī)加工精度。此外，對刀誤差也是主要問題，如機(jī)床加工過程中，在刀具移動至起刀位置時，受操作系統(tǒng)的影響會導(dǎo)致對刀誤差產(chǎn)生，對制件精度造成影響。

4.零部件定位誤差影響分析

采用數(shù)控機(jī)床對零部件進(jìn)行加工時，必須采用合適的夾具對零部件進(jìn)行精準(zhǔn)定位，且定位應(yīng)牢固，不得受到影響。如存在定位問題，或相同零部件定位不一致，常導(dǎo)致零部件加工精度偏差，其結(jié)果將致使加工件尺寸問題存在大的偏移，對零部件裝配造成問題，對于此，在實(shí)際機(jī)械加工中應(yīng)引起重視與避免。

二、關(guān)于數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工中控制誤差的措施分析

1.做好編程誤差的控制與規(guī)避

對于編程誤差的控制，首先在零部件加工前，應(yīng)根據(jù)零部件編寫切實(shí)可行的加工程序。如可采用手工編程形式，而這種形式對于簡單零部件加工可起到一定效果；而對于復(fù)雜零部件的加工。采用計算機(jī)輔助編程可起到一定的效果。但采用計算機(jī)編程，對其進(jìn)行換刀點(diǎn)及軌跡設(shè)置時，難免會出現(xiàn)一些問題。對于此，在對數(shù)控機(jī)床加工中應(yīng)結(jié)合零部件特性，探索數(shù)控機(jī)床內(nèi)部功能與開發(fā)，探索有效編程方法，并強(qiáng)化計算機(jī)輔助編程在數(shù)控機(jī)床加工中的應(yīng)用，以免加工中出現(xiàn)走空刀的情況，減少編程誤差問題。

2.加強(qiáng)控制系統(tǒng)誤差控制

關(guān)于控制系統(tǒng)誤差的問題，首先應(yīng)做好加工原價的選擇，如在條件允許的情況下，盡可能選擇步進(jìn)角較少的設(shè)備，即在設(shè)備選型中應(yīng)做好電動機(jī)選擇。其二，做好驅(qū)動電路環(huán)節(jié)，如針對電動機(jī)控制環(huán)節(jié)，應(yīng)選擇好的驅(qū)動電路實(shí)施作業(yè)，促使電動機(jī)步拒角減少，一起到提高設(shè)備加工精度的目的。另，從控制系統(tǒng)入手解決操作誤差的問題，開環(huán)系統(tǒng)控制應(yīng)特別引起重視。如增設(shè)類似直光柵的檢測裝置，對由于通道產(chǎn)生的誤差進(jìn)行監(jiān)視與補(bǔ)償。以便彌補(bǔ)步進(jìn)電動機(jī)工作運(yùn)行中的缺陷問題。

3.控制人為操作誤差的產(chǎn)生

在對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工中，人為操作誤差是不可避免的問題，如何控制用從多方面進(jìn)行。一方面應(yīng)加強(qiáng)對員工技能的培訓(xùn)與提高，如企業(yè)采取有效措施制定相應(yīng)制度與規(guī)程，規(guī)范員工作業(yè)流程，并強(qiáng)化培訓(xùn)與考核，使員工能夠養(yǎng)成良好作業(yè)習(xí)慣及提高其綜合技能，以減少員工誤操作對零部件加工所帶來的誤差。另一方面，加強(qiáng)設(shè)備保養(yǎng)與維護(hù)，對于存在的設(shè)備異常問題，工作人員應(yīng)及時處理，同時對設(shè)備做好保養(yǎng)與維護(hù)，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備性能的優(yōu)良保存，以便實(shí)現(xiàn)設(shè)備的高精度加工。

4.做好零部件加工定位與保持

對于連續(xù)性、批量化生產(chǎn)中，數(shù)控機(jī)床加工中的零部件定位問題應(yīng)重點(diǎn)考慮。一方面應(yīng)做好工裝夾具的制作，針對不同的工件，應(yīng)制定不同且適應(yīng)的夾具，以符合零部件在加工過程中不發(fā)生位移等缺陷而導(dǎo)致誤差。；另一方面，在制件加工后應(yīng)做好檢驗工作，對存在的問題及時采取措施解決，以免誤差持續(xù)擴(kuò)大而導(dǎo)致工件受損嚴(yán)重，影響其使用。

三、結(jié)束語

綜上所述，數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)是目前機(jī)械化加工實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)及現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要加工技術(shù)，對我國“中國制造2025”的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)具有極其重要的意義。而基于目前數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)，由于設(shè)備及操作等方面的問題，常導(dǎo)致數(shù)控加工精度不足，影響零部件裝配及設(shè)備使用。筆者對數(shù)控機(jī)床加工中導(dǎo)致誤差的原因進(jìn)行了分析并提出了應(yīng)對策略，以供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]仇健.數(shù)控機(jī)床切削性能測試典型試件綜述[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2014（09）

[2]孫惠娟，殷國富，方輝，向勝華，林海峰.五軸數(shù)控機(jī)床綜合誤差建模評價方法研究[J].四川大學(xué)學(xué)報（工程科學(xué)版），2012（06）

[3]程強(qiáng)，劉廣博，劉志峰，玄東升，常文芬.基于敏感度分析的機(jī)床關(guān)鍵性幾何誤差源識別方法[J].機(jī)械工程學(xué)報，2012（07）

[4]姚雨良，趙飛，張東升.基于球桿儀的空間誤差測量分析方法研究[J].組合機(jī)床與自動化加工技術(shù)，2011（08）

[5]周玉清，陶濤，梅雪松，姜歌東，孫挪剛.旋轉(zhuǎn)軸與平移軸聯(lián)動誤差的快速測量及溯源[J].西安交通大學(xué)學(xué)報，2010（05）