重慶自動(dòng)化股份有限公司晶體科技分公司 重慶 400700
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,科學(xué)技術(shù)水平得到了顯著的提高,而我國(guó)作為全球的制造業(yè)大國(guó),機(jī)械制造更是我國(guó)經(jīng)濟(jì)的重要支柱之一,對(duì)于社會(huì)的發(fā)展和穩(wěn)定有著重要的作用。數(shù)控車床在制造業(yè)中的應(yīng)用,讓產(chǎn)品的生產(chǎn)流程更加高效和便捷,自動(dòng)化程度和智能程度更高,大幅度減少了人工的工作量,并降低了人為因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成的影響。相對(duì)于傳統(tǒng)的車床而言,數(shù)控車廠具備更高的加工精度和自動(dòng)化程度,在醫(yī)學(xué)、航天等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[1-2]。
數(shù)控車床的主要構(gòu)成要驅(qū)動(dòng)裝置、輔助裝置、主機(jī)和數(shù)控裝置等。驅(qū)動(dòng)裝置主要負(fù)責(zé)數(shù)控車床的執(zhí)行功能,包含主軸進(jìn)給單元、驅(qū)動(dòng)單元、電機(jī)等,負(fù)責(zé)數(shù)控車床的驅(qū)動(dòng);輔助裝置是對(duì)機(jī)床進(jìn)行輔助作用,主要是保證數(shù)控車床的穩(wěn)定運(yùn)行,主要功能是用于照明、冷卻和排屑等作用;電機(jī)是數(shù)控車床的核心軟件,主要由立柱、車床和切削加工的各個(gè)零部件所組成,是數(shù)控車床的主體;數(shù)控裝置主要是對(duì)軟硬件設(shè)備的應(yīng)用,通過(guò)對(duì)數(shù)控裝置的調(diào)節(jié),專業(yè)人員可以輸入或者儲(chǔ)存特定的加工程序,然后讓數(shù)控車床,按照輸入和儲(chǔ)存的加工程序,進(jìn)行自動(dòng)化的工作,大幅度提高了超長(zhǎng)的工作效率和質(zhì)量[3-4]。
相對(duì)于傳統(tǒng)車床而言,數(shù)控車床和電子信息技術(shù)的結(jié)合更為明顯,可以應(yīng)用于各類精密和較小的零部件加工當(dāng)中,而且數(shù)控車床可以保證產(chǎn)品的加工精度,更加高效和便捷地進(jìn)行加工作業(yè),大幅度降低了人力資源的投入。但隨著實(shí)用性的不斷提高,數(shù)控車廠對(duì)于維修技術(shù)水平的要求也較高,需要工作人員具備較高的操作能力或維修水平,才可以保證數(shù)控車床的正常穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)[5-6]。
(1)車刀幾何參數(shù)誤差。相對(duì)于傳統(tǒng)的車床而言,工作人員在進(jìn)行數(shù)控車床的操作時(shí),只需要用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)控車床進(jìn)行控制,在裝夾好想要處理的零部件之后,可以直接讓數(shù)控車床按照編程好的程序自動(dòng)工作。但在實(shí)際使用過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)圓弧半徑和車刀偏角的問(wèn)題,造成加工零部件軸線尺寸出現(xiàn)誤差,導(dǎo)致零部件隨著圓弧半徑的不斷變大,誤差也隨之變大,嚴(yán)重影響了零部件的正常生產(chǎn),很難保證加工效率和質(zhì)量。
(2)伺服因素。再通過(guò)數(shù)控車床進(jìn)行零件的機(jī)械加工時(shí),主要是通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng),來(lái)對(duì)數(shù)控車床進(jìn)行系統(tǒng)的控制,從而保證零部件之間的銜接,從而按照設(shè)定好的程序進(jìn)行加工。在車床加工過(guò)程中,伺服系統(tǒng)為數(shù)控車床的工作提供著動(dòng)力,如果操作人員想要對(duì)加工零部件進(jìn)行處理時(shí),就需要通過(guò)伺服電機(jī)來(lái)控制數(shù)控機(jī)床,從而調(diào)整加工的零部件。數(shù)控車床想要對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行控制,主要需要運(yùn)到滾珠絲杠來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的支撐,所以一旦滾珠絲杠出現(xiàn)問(wèn)題,就會(huì)對(duì)數(shù)控車床加工精度造成較大的影響,嚴(yán)重影響零部件加工的質(zhì)量和精度。
(3)逼近誤差的影響。在通過(guò)數(shù)控操場(chǎng)進(jìn)行零部件的加工時(shí),需要對(duì)編程內(nèi)的逼近誤差進(jìn)行控制。逼近誤差主要指的是對(duì)零件的輪廓進(jìn)行編程,通過(guò)使用擬合近似算法,可以一定程度上降低由于輪廓形狀所導(dǎo)致的誤差。在進(jìn)行零部件加工之前,需要進(jìn)行相應(yīng)的程序編程,根據(jù)零件的形狀,運(yùn)用非線性處理手段,從而實(shí)現(xiàn)直線代替曲線輪廓,但這種方式很容易就會(huì)形成一定的加工誤差。
(1)加強(qiáng)幾何精度的管理。通過(guò)加強(qiáng)幾何精度的管理,可以有效改善車刀造成的誤差。在數(shù)控車床工作過(guò)程中,通過(guò)對(duì)切削的速度進(jìn)行控制,可以有效優(yōu)化車刀幾何精度,要嚴(yán)禁杜絕在使用高速切削,否則會(huì)形成較大的偏振和空隙影響,從而形成較大的加工精度誤差。在實(shí)際加工過(guò)程中,可以通過(guò)運(yùn)用滾動(dòng)鋼制軌道,從而達(dá)到切削工作的優(yōu)化,還可以根據(jù)鋼制軌道的不同,來(lái)提高車床切削軌道的穩(wěn)定性,從而有效降低切削過(guò)程中的縫隙,保證整體加工的順滑,保障數(shù)控車床的加工精度。
(2)抑制伺服系統(tǒng)的誤差。伺服系統(tǒng)對(duì)于數(shù)控車床的加工精度有著很大的影響,所以必須對(duì)伺服系統(tǒng)的誤差進(jìn)行控制,才可以保證整體車床的加工精度。想要有效抑制伺服系統(tǒng)的誤差,一方面可以通過(guò)選用動(dòng)態(tài)性能更好的驅(qū)動(dòng)裝置,來(lái)減小伺服系統(tǒng)的誤差,另一方面可以通過(guò)優(yōu)化系統(tǒng)的部件,來(lái)進(jìn)行伺服系統(tǒng)誤差的降低,從而對(duì)數(shù)控車床的加工精度進(jìn)行控制。
(3)選擇合理的零部件裝夾方式。數(shù)控車床和傳統(tǒng)的零部件裝夾方式類似,但數(shù)控車床可以進(jìn)行組合裝夾。在進(jìn)行零部件加工時(shí),根據(jù)加工零件的形狀和結(jié)構(gòu)不同,選擇合理的裝夾方式,可以有效提高車床加工的穩(wěn)定性和流暢性,降低由于裝夾所造成的誤差,進(jìn)一步降低逼近誤差對(duì)加工精度造成的影響,提高零部件的整體加工精度。
對(duì)于制造業(yè)來(lái)說(shuō),數(shù)控車床在零部件加工過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用,尤其是在高精度和精密的零件加工方面,發(fā)揮的重要的作用。隨著我國(guó)高端領(lǐng)域的不斷發(fā)展,對(duì)于加工精度的需求越來(lái)越高,所以需要不斷優(yōu)化數(shù)控車床的加工精度,才能滿足對(duì)于零部件精度的需求,推動(dòng)各行各業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。