周 雙

（南陽技師學(xué)院，河南 南陽 473000）

數(shù)控車床的產(chǎn)生和發(fā)展有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)車床的不足，呈現(xiàn)出了較高的數(shù)字化和智能化水平，能夠進(jìn)一步提升機(jī)械零部件加工效率，但其在實(shí)際操作的過程中依然面臨著諸多因素會對其加工精度產(chǎn)生負(fù)面影響，基于此，有必要對其展開更為深層次的探究。

1 數(shù)控車床的特點(diǎn)和工作原理

1.1 數(shù)控車床的特點(diǎn)

相對于傳統(tǒng)的車床來說，數(shù)控車床最主要的特點(diǎn)便在于其中引入了計(jì)算機(jī)數(shù)字化控制系統(tǒng)，展現(xiàn)出了其在零件加工方面的優(yōu)勢。具體體現(xiàn)為：首先，其有著較高的加工精度，由于計(jì)算機(jī)數(shù)字化系統(tǒng)的應(yīng)用能夠切實(shí)提升其精準(zhǔn)度，所以其在車床中的應(yīng)用可以為機(jī)械零件加工的穩(wěn)定性以及一致性提供充足的保障。其次，數(shù)控車床有著較高的加工深度，計(jì)算機(jī)數(shù)字化控制系統(tǒng)能夠進(jìn)行多樣化程序的有效匯編，進(jìn)而將各個(gè)坐標(biāo)聯(lián)動起來，這使得其在復(fù)雜機(jī)械零件的加工方面有著顯著的優(yōu)勢。最后，數(shù)控車床加工的效率以及自動化程度良好，數(shù)控車床的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對于零件的批量加工，進(jìn)而在原有的基礎(chǔ)上降低操作人員的工作壓力和強(qiáng)度，與傳統(tǒng)車床相比展現(xiàn)出了更高的工作效率。

1.2 數(shù)控車床的工作原理

數(shù)控車床可以通過數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用，對所需要加工的零件進(jìn)行描述并編制語言，直接傳輸?shù)接?jì)算機(jī)數(shù)字化控制系統(tǒng)中展開相應(yīng)的工作，這一過程中涉及計(jì)算機(jī)數(shù)字化控制系統(tǒng)、數(shù)字傳輸設(shè)備以及控制面板等的應(yīng)用。相關(guān)工作人員需要先將所要加工的零件妥善安裝在機(jī)床的本體卡具上，接下來便要利用控制面板將零件包括精度、尺寸以及形狀等在內(nèi)的加工要求，完整輸入計(jì)算機(jī)數(shù)字化控制系統(tǒng)中，在計(jì)算機(jī)數(shù)字化控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上繪制刀具移動軌跡等信息，并利用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息向代碼的自動轉(zhuǎn)化，記錄在相應(yīng)的程序中，傳輸?shù)綌?shù)控系統(tǒng)內(nèi)部。當(dāng)控制系統(tǒng)收到信息之后，便能夠聯(lián)合PLC 系統(tǒng)展開譯碼以及運(yùn)算等工作，同時(shí)，將相關(guān)指令傳達(dá)至輔助裝置，此時(shí)機(jī)床便可以在各個(gè)裝置協(xié)同運(yùn)行的基礎(chǔ)上根據(jù)事先輸入的數(shù)據(jù)開展加工零件的工作[1]。

2 影響數(shù)控車床加工精度的因素分析

2.1 刀具使用

刀具的使用是影響數(shù)控車床加工精度的重要因素，而刀具的規(guī)格則直接關(guān)系到零部件加工能否正常進(jìn)行，若想切實(shí)提升零部件加工精度，工作人員勢必要強(qiáng)化落實(shí)對于車刀主偏角以及刀尖圓弧半徑的控制工作。但從當(dāng)前的實(shí)際情況來看，部分工作人員在刀具規(guī)格以及技術(shù)參數(shù)方面存在認(rèn)識和管理力度不夠的問題，這便使得零部件加工出現(xiàn)了精度不足的現(xiàn)象，難以實(shí)現(xiàn)精細(xì)化加工的目標(biāo)。以某車間為例，其在針對棒料展開加工的過程中始終面臨著一定的軸向尺寸誤差，通過反復(fù)觀察和分析最終發(fā)現(xiàn)，之所以會出現(xiàn)這一問題，主要是因?yàn)檐嚨赖囊?guī)格以及尺寸不合理，并且在刀具長時(shí)間應(yīng)用的過程中產(chǎn)生了一定的磨損問題，對零部件的加工成效產(chǎn)生了一定的不利影響。由此可見，刀具規(guī)格會在極大程度上對數(shù)控車床的加工精度產(chǎn)生影響，在面對不同加工材料時(shí)，工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況選擇規(guī)格與之相符的刀具，并實(shí)時(shí)動態(tài)地觀察刀具當(dāng)前的磨損情況，及時(shí)對補(bǔ)償參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

2.2 運(yùn)行誤差

對于數(shù)控車床加工來說，電機(jī)在驅(qū)動和應(yīng)用階段經(jīng)常會產(chǎn)生誤差，而這會嚴(yán)重影響數(shù)控車床的加工精度，所以工作人員需要加強(qiáng)對其誤差的把控，全方位分析其誤差產(chǎn)生的原因和技術(shù)因素，以將其加工速度控制在合理范圍內(nèi)，提升加工質(zhì)量。實(shí)踐調(diào)查表明，圓整誤差和逼近誤差是電機(jī)運(yùn)行中常見的誤差，應(yīng)當(dāng)將這兩個(gè)方面作為切入點(diǎn)針對性地制定控制方案，強(qiáng)化落實(shí)機(jī)械剎車功能，并科學(xué)進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制，嚴(yán)格依照當(dāng)前加工行業(yè)現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將誤差值控制在合理范圍內(nèi)。與此同時(shí)，相關(guān)工作人員還應(yīng)當(dāng)反復(fù)開展對于精細(xì)零部件的校驗(yàn)工作，為零部件的生產(chǎn)創(chuàng)造良好的條件，在這一要求下，工作人員應(yīng)當(dāng)綜合考慮各方面影響因素，有效調(diào)整電機(jī)的運(yùn)行工況。但在實(shí)際操作的過程中，部分工作人員因?yàn)殡y以實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)參數(shù)的有效把控，所以使得零部件的成品和樣本存在一定的誤差現(xiàn)象，進(jìn)而制約了數(shù)控車床加工精度的提升。

2.3 幾何精度

在實(shí)際利用數(shù)控車床展開零部件加工的過程中，工作人員需要大力開展車削規(guī)格以及速度的控制工作，但結(jié)合實(shí)際情況來看，在部分?jǐn)?shù)控車床加工階段面臨著幾何精度欠缺的現(xiàn)象，所采用的工藝技術(shù)也無法真正滿足當(dāng)前行業(yè)現(xiàn)象標(biāo)準(zhǔn)要求。與此同時(shí)，工作人員由于自身經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)不足，難以高質(zhì)量落實(shí)精細(xì)化措施，這些均不利于提高數(shù)控車床的加工精度，此外車床自身結(jié)構(gòu)問題也會對加工精度產(chǎn)生重要影響，應(yīng)當(dāng)對其進(jìn)行有效控制。

2.4 伺服系統(tǒng)

逼近誤差是通過數(shù)學(xué)原理的應(yīng)用展開線性處理工作，將原本的曲線輪廓替換成直線輪廓，但在正式開展工作時(shí)，由于控制系統(tǒng)本身存在誤差，導(dǎo)致加工部件在輪廓形狀方面難以充分滿足圖紙的要求，對其加工能力產(chǎn)生了負(fù)面影響。一旦控制系統(tǒng)產(chǎn)生故障，便會制約加工過程的連續(xù)性和穩(wěn)定性，不利于精細(xì)化加工方案的高質(zhì)量實(shí)施。控制系統(tǒng)主要是影響車削加工的圓弧工藝以及直線工藝，導(dǎo)致機(jī)械的位移速度以及速度出現(xiàn)變化，針對數(shù)控車床而言，其加工效率會直接受到伺服系統(tǒng)應(yīng)用成效的影響，所以相關(guān)工作人員需要科學(xué)采用有關(guān)控制方法，支撐控制系統(tǒng)的合理運(yùn)行[2]。

3 基于影響因素的提高數(shù)控車床加工精度的措施

3.1 規(guī)范刀具應(yīng)用

刀具的應(yīng)用直接關(guān)系到數(shù)控車床加工精度以及使用性能，為了有效應(yīng)對當(dāng)前部分車間刀具使用不合理以及規(guī)格不標(biāo)準(zhǔn)等問題，工作人員應(yīng)當(dāng)在原有的基礎(chǔ)上開展對于固有車削加工方式的調(diào)整工作，使其能夠符合當(dāng)前在加工條件方面的相關(guān)要求。例如在某數(shù)控車床車削加工的過程中，工作人員在正式加工零部件之前應(yīng)當(dāng)先對一定的刀補(bǔ)進(jìn)行預(yù)留，并確保其規(guī)格能夠始終維持在1 毫米范圍之內(nèi)，在加工階段還應(yīng)當(dāng)對零件的余量展開準(zhǔn)確測量。在必要的情況下應(yīng)當(dāng)進(jìn)行二次加工，強(qiáng)化落實(shí)對于徑向進(jìn)給量的把控，一般情況下應(yīng)當(dāng)將其維持在0.5 毫米左右，若是標(biāo)準(zhǔn)采用的為0.04 毫米，那么余量則應(yīng)當(dāng)為0.8 毫米。

在數(shù)控車床加工中所使用的刀具需要嚴(yán)格滿足相關(guān)規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)要求，以真正從源頭上保障車間的加工成效。現(xiàn)階段數(shù)控車床廣泛引入了自動換刀裝置，此舉能夠充分同各種規(guī)格的零部件加工標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)。在正式進(jìn)行加工操作之前，應(yīng)當(dāng)對刀具在性能、樣式以及材質(zhì)等方面的要求進(jìn)行明確規(guī)定，以提升刀具在數(shù)控車床中應(yīng)用的規(guī)范化水平，最終促進(jìn)車削加工成效的進(jìn)一步提升。在應(yīng)用加工技術(shù)時(shí)，操作人員應(yīng)當(dāng)著重控制刀點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際情況對斷面中心點(diǎn)進(jìn)行明確，在技術(shù)控制階段需要保障機(jī)床結(jié)構(gòu)能夠回到原點(diǎn)位置，并檢查相關(guān)控制措施的實(shí)施成效，切實(shí)保障設(shè)備加工質(zhì)量和效率。為了進(jìn)一步提升整體加工操作的精細(xì)化水平，工作人員還應(yīng)當(dāng)對加工作業(yè)面進(jìn)行高效把控，全面檢測各種技術(shù)的應(yīng)用效果。在X 軸的對刀處理方面，工作人員應(yīng)當(dāng)對零部件加工的實(shí)際情況進(jìn)行綜合考慮，針對工藝技術(shù)選擇不合理的問題進(jìn)行詳細(xì)分析，并強(qiáng)化推動相關(guān)技術(shù)升級更新，從基礎(chǔ)層面著手支撐精細(xì)化加工操作的高效落實(shí)，在技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐中應(yīng)當(dāng)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，以高效實(shí)現(xiàn)對加工誤差的全面控制。

3.2 誤差補(bǔ)償措施

在數(shù)控車床加工作業(yè)中，為了有效減少誤差的產(chǎn)生，并將其維持在合理范圍內(nèi)，工作人員應(yīng)當(dāng)采取良好的誤差補(bǔ)償措施，具體集中在圓整誤差以及逼近誤差方面。其中逼近誤差指的是在進(jìn)行精密零部件編程過程中所形成的系統(tǒng)誤差，需要通過近似算法的應(yīng)用合理計(jì)算零件廓形，然后在不規(guī)則零件計(jì)算的基礎(chǔ)上構(gòu)建相應(yīng)的模型。但從實(shí)際情況來看，所構(gòu)建的模型并不能夠同實(shí)際操作完全相符，所以有必要采取一定的補(bǔ)償措施，以促進(jìn)加工效果的提高。

具體來看，應(yīng)當(dāng)利用控制系統(tǒng)達(dá)到補(bǔ)償?shù)男ЧǔＧ闆r下需要將軟件和硬件方法結(jié)合起來應(yīng)用。其中硬件補(bǔ)償要求工作人員對機(jī)械設(shè)備的精準(zhǔn)度進(jìn)行控制，借此起到局部調(diào)整加工零件的作用，而軟件補(bǔ)償則更加側(cè)重于對操作系統(tǒng)的控制，更新升級計(jì)算機(jī)軟件，確保后臺控制中心能夠體現(xiàn)出更高的服務(wù)效率。在實(shí)際進(jìn)行誤差補(bǔ)償?shù)倪^程中，工作人員需要綜合分析措施的經(jīng)濟(jì)性，結(jié)合現(xiàn)有條件采用相應(yīng)的誤差補(bǔ)償措施，并根據(jù)實(shí)際情況的變化對各種問題進(jìn)行第一時(shí)間的處理，確保其能夠同當(dāng)前時(shí)代背景下的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)。與此同時(shí)，工作人員還應(yīng)當(dāng)合理預(yù)估技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效益，分析數(shù)控車床加工精確度的各種影響因素，為高效開展零部件生產(chǎn)加工創(chuàng)造良好的條件，基于各個(gè)加工單元在整體作業(yè)中所產(chǎn)生的影響，針對性地促進(jìn)系統(tǒng)應(yīng)用性能的提升。

在操作階段，工作人員應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化落實(shí)對于各種工作細(xì)節(jié)的有效處理，事先妥善處理好設(shè)備車床調(diào)試的各項(xiàng)事宜，為各零部件加工操作的安全穩(wěn)定實(shí)施創(chuàng)造良好的條件。在正式實(shí)施加工操作之前，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)全面開展可行性研究，確保其所使用的加工技術(shù)與工藝都能夠充分滿足行業(yè)技術(shù)規(guī)范。全面檢查刀具當(dāng)前的磨損情況，若是刀頭的磨損過于嚴(yán)重則應(yīng)當(dāng)?shù)谝粫r(shí)間進(jìn)行更換，以免其影響后續(xù)的加工精度。在加工階段，工作人員應(yīng)當(dāng)對操作全過程進(jìn)行實(shí)時(shí)動態(tài)的監(jiān)控，高效落實(shí)監(jiān)管工作，以保障技術(shù)應(yīng)用的合理性和科學(xué)性，切實(shí)展現(xiàn)出誤差補(bǔ)償措施的實(shí)際效果[3]。

3.3 幾何精度管理

為了有效降低幾何精度不足對數(shù)控機(jī)床加工精度所產(chǎn)生的負(fù)面影響，相關(guān)工作人員在實(shí)際操作階段應(yīng)當(dāng)大力開展對于幾何精度的管理工作，綜合考慮各方面影響因素科學(xué)調(diào)整零部件的車削速度以及規(guī)格，保障其工藝應(yīng)用可以有效符合當(dāng)前我國現(xiàn)行的加工工藝標(biāo)準(zhǔn)要求。在技術(shù)應(yīng)用階段還要實(shí)時(shí)動態(tài)地提升自身的控制以及管理能力，詳細(xì)開展對于精細(xì)化加工影響因素的分析，并針對性地采取相應(yīng)的優(yōu)化措施，促進(jìn)數(shù)控車床加工水平的持續(xù)提升。在實(shí)際操作的過程中，工作人員可以采用鋼制滾動軌道模式，以此為后續(xù)所開展的切削工作創(chuàng)造良好的條件，在技術(shù)應(yīng)用階段，應(yīng)當(dāng)妥善使用螺釘實(shí)現(xiàn)對其的加固，為各個(gè)零部件加工方式的科學(xué)性和有效性提供充足的保障。除此以外，工作人員還應(yīng)當(dāng)對導(dǎo)軌和機(jī)座之間是否存在縫隙進(jìn)行觀察和分析，若是其縫隙相對明顯便需要對其采取相應(yīng)的填充措施，為精細(xì)化操作目標(biāo)的達(dá)成奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[4]。

3.4 伺服控制系統(tǒng)

對于數(shù)控車床加工來說，靈活使用控制系統(tǒng)能夠在極大程度上促進(jìn)車床加工質(zhì)量的提升，從源頭上實(shí)現(xiàn)對于各種不利因素的控制，避免其影響數(shù)控車床加工作業(yè)整體的持續(xù)平穩(wěn)開展。而在數(shù)控車床加工作業(yè)中，伺服控制系統(tǒng)是不可或缺的重要組成，為了提升其運(yùn)行成效，應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展進(jìn)程及時(shí)對其進(jìn)行更新升級，確保其能夠同當(dāng)前零部件加工精度的標(biāo)準(zhǔn)相符合。零件加工質(zhì)量是保障其精度和使用性能的重要基礎(chǔ)，所以在操作階段，工作人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對于系統(tǒng)偏差的有效控制，促進(jìn)加工精度標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步優(yōu)化，提升數(shù)控機(jī)床零部件的精確化和現(xiàn)代化水平。

為了在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上強(qiáng)化系統(tǒng)本身的服務(wù)能力，應(yīng)當(dāng)著重把控所使用配件的性能，積極引入高性能配件，實(shí)現(xiàn)對于系統(tǒng)整體的優(yōu)化升級改造。例如工作人員可以針對性地改進(jìn)其驅(qū)動部件，對其系統(tǒng)參數(shù)開展合理的調(diào)整工作，以切實(shí)提高其工作性能。伺服系統(tǒng)的運(yùn)行會在一定程度上對車削加工步驟產(chǎn)生影響，所以應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對其的控制工作，最大限度減小其不利影響，具體應(yīng)當(dāng)從以下三方面著手。

首先，工作人員應(yīng)當(dāng)落實(shí)對其速度誤差的控制，詳細(xì)分析單軸直線加工情況，在工況條件符合指定時(shí)間的情況下需要及時(shí)停止作業(yè)，同時(shí)采取措施消除誤差。其次，應(yīng)當(dāng)對進(jìn)給軸位置開環(huán)增益進(jìn)行分析，在對不同零部件展開加工的過程中，其所呈現(xiàn)出的開環(huán)增益效果也存在差異性，通過多次測試結(jié)果表明，在進(jìn)給軸角度為45 度的情況下有著更加優(yōu)異的加工效果，可以在極大程度上促進(jìn)零部件加工精度的提高。最后，在使用控制系統(tǒng)加工精密部件圓弧部分的情況下，工作人員需要合理控制進(jìn)給軸開環(huán)增益，保障其各部分基本一致，以保障數(shù)控機(jī)床的精密加工水平[5]。

4 結(jié)論

綜上所述，加工精度直接關(guān)系到數(shù)控車床零部件加工效果，基于影響因素采取針對性的改善和控制措施，有助于工作人員從各個(gè)細(xì)節(jié)處著手規(guī)范數(shù)控車床的應(yīng)用，更好地滿足當(dāng)前加工行業(yè)在精度方面的標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對于各種設(shè)備以及技術(shù)應(yīng)用的合理把控，充分推動數(shù)控車床的高效運(yùn)行。