時(shí)小廣

（平頂山技師學(xué)院，河南 平頂山467000）

數(shù)控車床加工以數(shù)字信息化技術(shù)應(yīng)用為主要標(biāo)志，對(duì)機(jī)械零部件進(jìn)行加工，可加工各種類型的材質(zhì)，比如不銹鋼、合金鋼、鋁、鈦合金、亞克力等多種原材料，并且可對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零部件進(jìn)行加工。相關(guān)技術(shù)應(yīng)用是機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的主要標(biāo)志，相關(guān)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到影響車床加工精度要求因素，對(duì)其進(jìn)行控制。

1 影響數(shù)控車床加工精度的主要因素

1.1 刀具使用規(guī)格與參數(shù)

在刀具使用中，為了保證零部件加工順利開展，對(duì)刀具規(guī)格進(jìn)行規(guī)范至關(guān)重要。需要對(duì)車刀的主偏角和刀尖圓弧半徑進(jìn)行控制。然而，實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)部分車床加工中工作人員對(duì)刀具使用規(guī)格和技術(shù)參數(shù)的管理能力不足，使得機(jī)械部件的加工較為粗糙，不利于精細(xì)化加工方案落實(shí)。

例如，在某車間對(duì)棒料的加工中，其軸向尺寸容易產(chǎn)生誤差，技術(shù)人員進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，主要是車刀規(guī)格尺寸不合理，以及刀具在使用過程中的磨損，影響機(jī)械零部件的加工質(zhì)量。對(duì)其加工過程和步驟進(jìn)行分析，得出結(jié)論：刀具規(guī)格影響數(shù)控車床加工精度，需要選擇合適的刀具規(guī)格對(duì)應(yīng)不同的加工材料，并隨時(shí)注意刀具的磨損情況設(shè)置補(bǔ)償參數(shù)。實(shí)際生產(chǎn)中，零部件生產(chǎn)精準(zhǔn)度與刀具參數(shù)相關(guān)，需要對(duì)刀具使用規(guī)格進(jìn)行明確。

1.2 電機(jī)運(yùn)行中誤差控制

數(shù)控車床加工中，需要重點(diǎn)關(guān)注電機(jī)驅(qū)動(dòng)和使用過程中產(chǎn)生的誤差。對(duì)其誤差形成原因和技術(shù)因素進(jìn)行全面分析，確保加工速度合理、質(zhì)量合格。實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)，電機(jī)運(yùn)行中的誤差主要是逼近誤差和圓整誤差，需要在這兩方面進(jìn)行控制方案應(yīng)用，通過增加機(jī)械剎車功能和控制電機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行治理，確保誤差值在加工行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)下，滿足精細(xì)加工標(biāo)準(zhǔn)。

數(shù)控車床加工中，還需要對(duì)精細(xì)零部件進(jìn)行反復(fù)校驗(yàn)，促使精密部件生產(chǎn)條件良好。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要對(duì)電機(jī)運(yùn)行工況和設(shè)備零部件使用性能進(jìn)行調(diào)整，確保數(shù)控車床作業(yè)條件良好。實(shí)踐工作中，由于加工過程對(duì)系統(tǒng)參數(shù)控制能力有限，導(dǎo)致機(jī)械零部件成品與樣本出現(xiàn)誤差，影響數(shù)控車床加工質(zhì)量。

1.3 伺服控制系統(tǒng)因素

逼近誤差主要是利用數(shù)學(xué)原理對(duì)非圓結(jié)構(gòu)進(jìn)行線性處理，以直線輪廓代替曲線輪廓。然而在實(shí)際操作中，控制系統(tǒng)容易出現(xiàn)誤差，造成加工部件的輪廓形狀與圖紙要求不一致，影響實(shí)際加工能力[1]。當(dāng)伺服控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，也影響加工過程聯(lián)系性，不利于精細(xì)加工方案的有效落實(shí)。

實(shí)際應(yīng)用中，伺服系統(tǒng)會(huì)對(duì)數(shù)控車床車削加工過程直線工藝和圓弧工藝產(chǎn)生影響，主要影響機(jī)械位移速度和加速度，需要對(duì)伺服系統(tǒng)主要控制方案進(jìn)行分析。系統(tǒng)應(yīng)用是保證數(shù)控車床加工作業(yè)效率的關(guān)鍵，應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目運(yùn)行條件，使用相關(guān)控制方法，為控制系統(tǒng)合理應(yīng)用提供可靠保證，倘若對(duì)其控制不當(dāng)，會(huì)形成相同的進(jìn)給軸開環(huán)增益，影響系統(tǒng)應(yīng)用效果。

1.4 幾何精度和結(jié)構(gòu)影響

零部件加工中，應(yīng)對(duì)車削速度和規(guī)格進(jìn)行控制，然而，實(shí)際工程中，在數(shù)控車床加工中會(huì)出現(xiàn)幾何精度不足，工藝技術(shù)達(dá)不到行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的問題。同時(shí)，也存在精細(xì)化措施應(yīng)用不到位、管理技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)不足問題，這也是主要影響因素。同時(shí)，車床結(jié)構(gòu)問題也會(huì)影響加工精細(xì)程度，需要對(duì)其進(jìn)行控制。

2 提高數(shù)控車床加工精度的有效措施

數(shù)控車床主要由數(shù)控裝置、主機(jī)、驅(qū)動(dòng)裝置和輔助系統(tǒng)構(gòu)成，將其應(yīng)用在機(jī)械零部件加工中，會(huì)提高零部件加工效率，強(qiáng)化控制能力。其中數(shù)控裝置是車床的核心，主要由電路板、CRT 顯示器和對(duì)應(yīng)的軟件結(jié)構(gòu)組成，可提升加工作業(yè)精細(xì)化程度。其核心部分為硬件部分，比如驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給單元和主軸電機(jī)等。數(shù)控車床加工精度控制中，需要關(guān)注刀具規(guī)格、電機(jī)運(yùn)行狀況和伺機(jī)控制系統(tǒng)等。

2.1 規(guī)范刀具應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)控車床加工過程中，車刀的規(guī)格、參數(shù)和特性影響著數(shù)控車床使用性能，進(jìn)而決定著精密零部件的加工水平。針對(duì)目前部分車間出現(xiàn)刀具使用規(guī)格不標(biāo)準(zhǔn)，可對(duì)傳統(tǒng)車削加工方式進(jìn)行調(diào)整，促使加工條件滿足最新要求。以某數(shù)控車床車削加工為例，對(duì)相關(guān)零部件進(jìn)行加工前，需要預(yù)留一定的刀補(bǔ)，需要將其規(guī)格控制在1 mm。加工過程中，需要測量零件余量。為了有效控制車削加工精度，可采取二次加工工藝，對(duì)徑向進(jìn)給量進(jìn)行控制，通常數(shù)量值應(yīng)控制在0.5 mm。如果零部件加工公差標(biāo)準(zhǔn)為0.04 mm，在加工過程中，需要將余量控制在0.8 mm，結(jié)合精加工余量1 mm，得到公差中間值為0.02 mm[2]。

數(shù)控車床中應(yīng)用的刀具需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)格化，提升車間整體加工能力。目前，數(shù)控車床均采用了自動(dòng)換刀裝置可滿足不同規(guī)格機(jī)械零部件加工標(biāo)準(zhǔn)需求，相關(guān)刀具應(yīng)用在材質(zhì)、樣式和性能方面具有明確要求，以現(xiàn)代化加工技術(shù)應(yīng)用為具體衡量標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)踐應(yīng)用中，對(duì)數(shù)控車床加工刀具進(jìn)行規(guī)范，可優(yōu)化車削加工效果。

在加工技術(shù)應(yīng)用中，應(yīng)做好對(duì)刀點(diǎn)的控制，通過明確斷面中心點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)對(duì)刀區(qū)域的有效分析。技術(shù)控制中，應(yīng)確保機(jī)床結(jié)構(gòu)回到原點(diǎn)位置，并且對(duì)控制措施應(yīng)用效果進(jìn)行檢查，通過機(jī)械部件的真實(shí)反饋，強(qiáng)化機(jī)械設(shè)備加工質(zhì)量。為了保證加工過程精細(xì)化程度，也需要控制刀具和機(jī)械部件的加工作業(yè)面，并且采取試切實(shí)驗(yàn)的方式，對(duì)相關(guān)技術(shù)應(yīng)用效果進(jìn)行檢測。進(jìn)行機(jī)械零部件測量處理時(shí)，需要進(jìn)行補(bǔ)刀操作，確保作業(yè)技術(shù)水平達(dá)到行業(yè)先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于X軸的對(duì)刀處理，需要考慮零部件加工過程，對(duì)于工藝技術(shù)應(yīng)用不合理的成分進(jìn)行分析，并且加強(qiáng)技術(shù)改造和升級(jí)，為精細(xì)化加工方式實(shí)現(xiàn)提供便利條件。技術(shù)應(yīng)用過程中，需要不斷積累經(jīng)驗(yàn)、創(chuàng)新技術(shù)，促使零部件加工誤差得到合理控制。

2.2 采取誤差補(bǔ)償措施

數(shù)控車床加工中，主要對(duì)逼近誤差和圓整誤差進(jìn)行控制。逼近誤差具體指對(duì)精密零部件編程中產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，通過擬合思想和近似算法，對(duì)零件廓形進(jìn)行計(jì)算，通過對(duì)不規(guī)則零件的近似計(jì)算，完成模型構(gòu)建。然而，模型與實(shí)際操作存在一定的差異，需要對(duì)相關(guān)誤差進(jìn)行補(bǔ)償措施應(yīng)用，提高加工效果。補(bǔ)償措施主要通過控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，補(bǔ)償方式以硬件方法和軟件方法結(jié)合使用為主。其中，硬件補(bǔ)償主要通過控制機(jī)械設(shè)備精準(zhǔn)度，對(duì)加工零件進(jìn)行局部調(diào)整實(shí)現(xiàn)；而軟件補(bǔ)償則主要控制操作系統(tǒng)，對(duì)后天計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行升級(jí)，關(guān)注后臺(tái)控制中心服務(wù)效率。

采取誤差補(bǔ)償措施，需要對(duì)其經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析，結(jié)合具體情況，對(duì)誤差補(bǔ)償措施進(jìn)行應(yīng)用，并且及時(shí)處理數(shù)控車床加工過程中遇到的問題，滿足新時(shí)期管理技術(shù)升級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)應(yīng)用中，也需要對(duì)技術(shù)應(yīng)用效益進(jìn)行預(yù)估，合理分析相關(guān)原因?qū)?shù)控車床加工的影響，保證零部件生產(chǎn)加工的條件。此時(shí)，也需要分析零部件加工單元對(duì)整體造成的影響，不斷提升系統(tǒng)使用性能。

工作細(xì)節(jié)處理方面，需要做好設(shè)備車床調(diào)試工作，確保機(jī)械零部件加工過程穩(wěn)定性與安全性。加工前，需要對(duì)零部件加工技術(shù)和工藝的可行性進(jìn)行研究，相關(guān)指標(biāo)符合行業(yè)技術(shù)規(guī)范后，方可進(jìn)行施工。具體加工過程中，需要對(duì)細(xì)節(jié)問題進(jìn)行控制，例如，對(duì)刀具磨損狀況作出檢查和控制。對(duì)于出現(xiàn)磨損的刀頭應(yīng)及時(shí)更換，避免加工精度受到影響。對(duì)具體加工過程，也應(yīng)采取動(dòng)態(tài)化監(jiān)控措施，對(duì)誤差補(bǔ)償措施的應(yīng)用效果進(jìn)行監(jiān)督與管理，確保技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化。

2.3 合理控制伺服系統(tǒng)

控制系統(tǒng)在數(shù)控車床加工中應(yīng)用，可有效提升車床加工質(zhì)量，減弱不利因素對(duì)數(shù)控車床加工過程的影響，實(shí)現(xiàn)最佳應(yīng)用效果。伺服控制系統(tǒng)是車床加工作業(yè)的重要組成部分，需要對(duì)伺服系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，滿足零件精度標(biāo)準(zhǔn)。零件加工質(zhì)量尤為重要，直接影響相關(guān)零部件的使用性能和精度標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)踐工作中，應(yīng)對(duì)系統(tǒng)偏差加大重視力度，完善加工精度標(biāo)準(zhǔn)，促使機(jī)械零部件加工現(xiàn)代化、精準(zhǔn)化。為了提升系統(tǒng)服務(wù)能力，可使用高性能配件，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改造，例如，對(duì)其中的驅(qū)動(dòng)部件進(jìn)行改進(jìn)，并優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)，提升工作性能。此外，伺服系統(tǒng)影響車削加工步驟，需對(duì)其進(jìn)行控制、降低不利影響，應(yīng)用措施如下：①控制速度誤差，主要對(duì)單軸直線加工進(jìn)行分析，當(dāng)工況條件達(dá)到指定時(shí)間，停止加工作業(yè)，并且控制其中產(chǎn)生的誤差值；②分析進(jìn)給軸位置開環(huán)增益，具體加工過程中，對(duì)不同零部件加工時(shí)，開環(huán)增益效果不相同，經(jīng)過反復(fù)測試，將進(jìn)給軸角度控制在45°時(shí)加工效果較好，可提升零部件加工精準(zhǔn)度；③當(dāng)伺機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行精密部件圓弧部分加工時(shí)，需要對(duì)進(jìn)給軸開環(huán)增益進(jìn)行控制，確保各部分開環(huán)增益相同，提高車床精密化加工能力[3]。

2.4 幾何精度和機(jī)床結(jié)構(gòu)

具體操作過程中，應(yīng)利用幾何精度管理措施，對(duì)車床加工中零部件的車削速度和規(guī)格進(jìn)行調(diào)整，促使其工藝標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到行業(yè)先進(jìn)水平。技術(shù)應(yīng)用過程中，需要不斷提升管理與控制能力，對(duì)數(shù)控車床加工中影響精細(xì)化操作的因素進(jìn)行分析，并在相關(guān)方面做出改進(jìn)，提高加工水平。

實(shí)踐中，可利用鋼制滾動(dòng)軌道模式，為切削工作開展做鋪墊。技術(shù)應(yīng)用中，也可使用螺釘進(jìn)行加固，確保零部件加工方式合理。同時(shí)，加工技術(shù)應(yīng)用中，還需要考慮導(dǎo)軌和機(jī)座部分是否存在縫隙，如果發(fā)現(xiàn)存在明顯縫隙，則應(yīng)對(duì)其進(jìn)行必要填充，為精細(xì)化操作提供良好條件。

3 結(jié)論

綜上所述，新時(shí)期，應(yīng)對(duì)數(shù)控機(jī)床加工中影響精細(xì)化加工能力的因素進(jìn)行分析，包括刀具規(guī)格、電機(jī)運(yùn)行和伺機(jī)控制系統(tǒng)，結(jié)合最近的技術(shù)手段，對(duì)數(shù)控車床先進(jìn)加工技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，提升了機(jī)械零部件的整體加工作業(yè)能力。