魏曉榮

（甘肅能源化工職業(yè)學(xué)院，甘肅 蘭州 730207）

數(shù)控車床技術(shù)在工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，并且取得了顯著成效。在社會(huì)發(fā)展過程中，對產(chǎn)品質(zhì)量要求越來越高，這就需要提高加工精度，進(jìn)一步創(chuàng)新工藝水平。對影響加工精度的因素進(jìn)行全面分析，找到其中原因。在此基礎(chǔ)上提出優(yōu)化策略，不斷提升加工水平，增加產(chǎn)品的可信度，為企業(yè)創(chuàng)造出更大經(jīng)濟(jì)效益。因此，這就要求在對其進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)要嚴(yán)格把控整體的生產(chǎn)精度，并且對整個(gè)生產(chǎn)加工過程也有著相對嚴(yán)格的要求[1]。

1 影響數(shù)控車床精度的主要因素

通過對當(dāng)前我國市場上數(shù)控車床的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致其出現(xiàn)精度偏差的原因主要包括數(shù)控系統(tǒng)以及車床精度兩個(gè)方面。目前我國數(shù)控設(shè)備之間競爭非常激烈，要想獲得更好發(fā)展必須提高產(chǎn)品質(zhì)量。產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)直接影響到企業(yè)信譽(yù)、經(jīng)濟(jì)效益等等，所以要引起足夠重視，將質(zhì)量目標(biāo)放在第一位。通過分析發(fā)現(xiàn)，影響數(shù)控車床加工精度因素比較多，例如操作人員技術(shù)水平、數(shù)控車床系統(tǒng)精度、零件材料等。要想全面提高數(shù)控車床的精度，則必須要采取有效方法來降低這些影響因素帶來的誤差，保證達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。并結(jié)合實(shí)際情況對數(shù)控車床技術(shù)加工精度因素進(jìn)行分析，便于更好地對其進(jìn)行控制[2]。

由數(shù)控車床基本工作原理可以知道伺服系統(tǒng)在加工中發(fā)揮著重要作用，因此，伺服系統(tǒng)是影響數(shù)控車床精度的重要因素之一。伺服系統(tǒng)在運(yùn)行中是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，伺服系統(tǒng)需要完成由CNC裝置傳輸過來的信號，確保零部件的加工過程嚴(yán)格按照預(yù)定的軌跡運(yùn)行。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國大多數(shù)數(shù)控機(jī)床均采用半閉環(huán)系統(tǒng)，半閉環(huán)控制系統(tǒng)對加工位置進(jìn)行控制是通過滾珠絲杠來實(shí)現(xiàn)的。數(shù)控車床在運(yùn)行過程中，會(huì)帶動(dòng)絲杠的反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，這便會(huì)使得軸承和軸承座中間產(chǎn)生縫隙，進(jìn)而會(huì)出現(xiàn)誤差。另外，當(dāng)車床受到外界環(huán)境影響時(shí)，會(huì)使得整體的運(yùn)轉(zhuǎn)過程所承受的壓力不均勻，進(jìn)而使得各部件之間的受力不均，對車床精度的控制帶來不便。

因此，降低絲杠轉(zhuǎn)角的測量誤差對于提高數(shù)控車床的精度有很大作用，下圖為常見半閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作原理。

2 影響數(shù)控車床加工精度的因素分析

2.1 車刀幾何參數(shù)的科學(xué)確定

刀具是影響數(shù)控車床加工精度的重要因素之一，因此要合理選擇，才能達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。要確保刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡能夠與零部件實(shí)際輪廓保持一致，即在編程前通過人為計(jì)算使實(shí)際需要的圓弧形刀尖軌跡換算成假想刀尖的軌跡，盡量在理論上實(shí)現(xiàn)零誤差。與此同時(shí)，編程過程中以刀尖圓弧中心為刀位點(diǎn)也及其重要，因?yàn)樵撨^程中刀尖圓弧中心軌跡的繪制及其特征點(diǎn)計(jì)算比較繁瑣，稍有失誤就會(huì)引發(fā)極大的誤差，為了避免和減少該誤差的發(fā)生，可通過使用CAD軟件中等距線的繪制功能和點(diǎn)的坐標(biāo)查詢功能來完成此項(xiàng)操作。但采用這種方法加工時(shí)要注意檢查所使用刀具的刀尖圓弧半徑的值是否與程序中的值相符，并且對刀時(shí)要注意把值考慮進(jìn)去。

圖1 半閉環(huán)系統(tǒng)框圖

同時(shí)，車刀的選擇必須要控制好角度，如果角度不合理，會(huì)使得加工精度出現(xiàn)較大偏差。為了保證加工精度，要從不同方面去完善，選擇合適的角度，保證數(shù)控車床加工任務(wù)的正常開展[3]。

2.2 加工零件的工藝優(yōu)化

為了保證加工零件精度，必須要采用先進(jìn)工藝，這是重要的技術(shù)保障。

對零件形狀、特性進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上確定加工程序，確定好加工工藝方案，作為零件加工的重要參考依據(jù)。另外，在加工過程中要盡量避免頻繁更換刀具，防止在更換過程中出現(xiàn)損失工作時(shí)間，從而對整體生產(chǎn)效率產(chǎn)生影響。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員要建立起統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，為加工開展提供參考依據(jù)，確保按照零件圖樣完成零件的加工。如果工藝不符合實(shí)際加工操作要求，肯定會(huì)影響到加工精度，所以要樹立起創(chuàng)新意識(shí)，不斷提升工藝水平，為提高工件加工精度提供可靠的保障。

2.3 合理選擇切削用量、切削液

在加工時(shí)要合理控制各工步的加工速度。實(shí)際加工過程中，根據(jù)不同工件的加工方法選擇合適切削用量，有利于提高加工精度。在剛度允許的情況下，盡可能選取較大的背吃刀量，以減少進(jìn)給次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。在半精車、精車時(shí)要嚴(yán)格根據(jù)零件的加工工藝卡，選取合理的切削速度，保證數(shù)控車床的精度。此外，車刀經(jīng)過長時(shí)間的加工會(huì)出現(xiàn)變形，對加工精度會(huì)產(chǎn)生不利影響，為了解決這個(gè)問題，要合理選用切削液，盡可能降低切削過程中產(chǎn)生的摩擦及溫度。乳化液是最常用的切削液，對于刀具清洗和降溫都可以起到良好的作用。所以，選擇合適的切削用量和切削液也是非常重要的[4]。

2.4 夾具的合理選擇

無論是普通車床還是數(shù)控車床，有效的裝夾方法都是保證被加工零件精度的重要因素之一。目前我國采用卡盤夾具和軸類零件中心孔定心夾具兩種裝夾類型，其中，卡盤夾具包括三爪卡盤、液壓動(dòng)力卡盤、可調(diào)卡爪式卡盤和高速動(dòng)力卡盤；中心孔定心裝夾包括中心孔、自動(dòng)加緊撥動(dòng)卡盤、撥齒頂尖以及復(fù)合卡盤?？梢愿鶕?jù)被加工零件的實(shí)際形狀來選擇，從而保證夾具起到有效作用。裝夾方式選擇合理，不僅可以提升零件裝夾速度，還能夠提升加工效率，進(jìn)一步滿足加工精度要求，保證數(shù)控車床零件加工質(zhì)量。如果裝夾方法選擇不當(dāng)，對加工精度會(huì)產(chǎn)生很大影響，所以要引起足夠重視。

2.5 刀具相關(guān)點(diǎn)的確定

確定零件裝夾方式后，要確定刀具的刀位點(diǎn)、對刀點(diǎn)及換刀點(diǎn)。數(shù)控車床運(yùn)行的過程中，首先要確定好基準(zhǔn)點(diǎn)，即刀位點(diǎn)，再對刀進(jìn)行試切，完成后才能運(yùn)行數(shù)控車床中的加工程序。在數(shù)控加工中，對刀點(diǎn)是刀具相對于工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，也叫起刀點(diǎn)或程序起點(diǎn)。因此，要合理選擇刀具的尺寸及對刀點(diǎn)，它對加工精度會(huì)產(chǎn)生直接影響，如果選擇不合理還有可能引發(fā)安全隱患，所以要提高重視程度。對刀點(diǎn)選擇的原則是找正容易，編程方便，對刀誤差小，加工時(shí)檢查方便、可靠，有助于提高加工精度。最后要合理確定換刀點(diǎn)，換刀點(diǎn)是為數(shù)控車床、加工中心等多刀加工的機(jī)床而設(shè)置。因此，要提升數(shù)控車床技術(shù)加工精度，就要樹立起全局意識(shí)，從整體上進(jìn)行控制，不斷提升加工水平，為產(chǎn)品質(zhì)量提供保障[5]。

3 結(jié)語

綜上所述，對影響數(shù)控車床加工精度因素進(jìn)行分析，并采取有效措施優(yōu)化，有助于改善加工效果，對提高數(shù)控車床的加工精度及從整體上提高數(shù)控車床現(xiàn)有水平均具有重要意義。

為了適應(yīng)企業(yè)發(fā)展需求，要積極引入新理念、新技術(shù)，優(yōu)化數(shù)控車床技術(shù)加工方式，不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量。