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摘 要:数控机床已经成为了现代工业生产制造领域中不可或缺的技术设备。由于种种原因限制,导致数控机床在使用的过程中会出现加工精度方面的一些问题,因此就需要进行深入研究,更好地提高加工精度,这样有利于全面确保产品质量达标,满足社会生产实践活动的需求。
关键词:数控机床;加工精度;研究
数控机床加工精度已经成为了衡量一个国家工业社会发展状况的重要指标,其应用范围比较广。包含了一些小型零件加工到大型设备加工等众多方面,创造了极大的经济效益。但是在实际使用过程中,会存在较多因素的影响,这也更加突显出了需要不断地提高加工制造精度的重要性。
一、提高数控机床加工精度的重要性
目前我国在智能生产制造领域投入了越来越多的资源,也已经取得了重大成效。很多传统的工作都能够直接通过机器来进行替代,生产效率得到了显著提升。数控机床在各个领域中的应用已经比较多,能够通过编程的方法来完成预定的切割轨迹。相比于其他模式的机械加工来说,数控机床加工显得精度更高、误差更小。由于电气自动化技术的广泛应用,使得现阶段越来越多的数控机床具有极高的自动化程度。
由于社会经济不断发展,对数控机床相关领域的要求也越来越高。在满足基本的误差精度要求之外,还需要能够进一步提高加工精度,这样才能够提高产品的竞争力。相比于其他机械设备来说,数控机床的技术难度比较高,涉及到众多不同领域的技术共同参与,这样就需要根据数控机床的技术原理进行改进升级。要能够有效地降低环境因素带来的影响,采取更加规范的操作方法,使得数控机床设备能够运行在高质量的状态,确保加工精度达标。在改革开放初期,由于技术的薄弱,导致国内的数控机床都需要向国外进口,技术掌控能力比较低。在后来的发展进程中,国内逐渐出现了优质的数控机床生产厂家,在加工精度方面的技术实现了质的突破,这也更好地凸显出了提高数控机床加工精度的重要性。要秉承创新的思维,根据数控机床加工的各项原理来进行逐项分析,这样有利于制定更加科学的应对策略,全面提高数控机床加工精度。
二、影响数控机床加工精度的领域
2.1 伺服因素
伺服系统是数控机床运行不可缺少的动力来源。当前电机控制技术已经比较成熟,能够通过位置环控制实现精准输出。伺服系统在对机械零件进行加工时,要能够有效地控制其空间运动位置。一般来说都是直接通过伺服电机来驱动滚珠丝杆,如果这一部件在运动的过程中出现了传动误差,就会极大地降低加工精度。从数控机床运行的相关案例看来,很多检修工作都需要着重对这一区域进行定位,只有严格确保传动过程中不出现传动误差,才能够更好的确保加工精度。由于伺服电机采取电流环、速度环、位置环三环控制模式,不可避免的是电机转子的位置参数会处于持续调整的过程中,并不能完全达到稳定的状态,这样也就会导致加工精度受到影响。
2.2 刀具因素
在数控机床使用刀具来进行切削时,由于存在主偏角及刀尖圆弧半径,这样就不可避免的会存在一些细微的偏差。这种偏差很难进行消除,并且会随着加工制造过程不断地加大偏差量。针对这种情况,比较合理的解决方案是需要才会更加高质量的刀具,要确保这些刀具具有十分优质的性能。在编写数控车削程序时,也要能够考虑到刀具轴线产生的偏差,采取一定的补偿措施。除此之外,在刀具的切削过程中,还有可能因为零件中存在较多的杂质,使得刀具在切削时出现磨损。刀具直接承担着对零件加工和切削的职责,如果刀具出现了细节偏差,最终能够达到的加工精度必定是不可靠的,也不能够达到预期的标准。
2.3 数控程序因素
在对不同的零件进行加工时,所使用的数控程序是不一样的。一般来说,这都需要由专业技术人员来根据零件的实际加工需求来进行编写。如果在程序中没有做好对数据的精确处理,就有可能导致车削过程中出现较大的偏差。当前数控技术飞速发展,也已经能够实现根据轴的外形轮廓来自动计算节点的坐标。但是在通过传统的方法来进行手工测量时,测量的过程本身就会产生一定的偏差。还需要考虑到人工编程过程中很有可能出现不合理逻辑的情况,这样都会导致刀具在移动的过程中影响到加工零件的性能。
三、提高数控机床加工精度的策略
3.1 限制伺服误差
为了提高伺服系统的精度,就需要采购更加高性能的电机控制方案。目前市面上已经拥有越来越多具有动态性能优越的驱动装置产品,能够更好的提高预防控制的效果。针对直线加工和圆弧加工,要能够进行逐项分析,例如在对圆弧进行加工时,要合理控制加工的角度,尽量确保进给轴位置开环增益相等,这样能够有效地提高轮廓的加工精度。要考虑到动力传输过程中可能存在的传动误差,在动力衔接处,要做好相关零件的润滑,避免由于过大的摩擦力导致动力传输不畅。工作人员也要加强对整个数控机床的检修力度,提前发现可能存在的各项问题,采取科学的措施来进行解决。
3.2 控制刀具因素
在刀具因素方面,要注重针对不同的加工材料采取不同类型的刀具。不断的提高数控机床自身的性能,加强结构优化。要进一步提高车床底部铸件的重量,这样有利于确保整个车床处于十分稳定的状态,即使在刀具高速加工切削的过程中,不至于产生位置偏移。除此之外,还能够通过斜床造型来替代铸件整体结构,这样更好的提高了车床的抗弯、抗扭水平。当前很多车削中心已经配备了自动换刀装置,拥有极其丰富的刀具库,能够更好的满足不同机械零件的车削加工要求。要能够综合从强度、硬度以及耐磨性这三个方面来进行综合考虑,刀具选择合理也能够全面提高切削的质量。在选择工件夹装时,可以采取多种方式组合的方法,能够避免装夹错误以及一些重复的动作。
3.3 做好程序编寫
程序编写直接控制着整个数控机床的工作状态,显得至关重要。因此要能够通过程序优化的方式来对加工精度进行提升,可以考虑加入误差补偿环节,更好的分析和优化工艺性能。程序编写必须要基于以往丰富的生产实践经验,更多的突出控制误差的重要性。针对数控机床加工方面,目前已经拥有比较成熟的编程模型,能够根据实际加工精度的需求来进行选择。要严格避免程序编写出错的情况,这样就会造成零件加工失误,还会造成刀具可能出现被损坏的情况,造成极大的经济损失。
四、结语
本文对数控机床加工精度的影响要素进行的分析。在未来的发展进程中,要根据实际加工需求选择更加高性能的刀具,有效地限制伺服系统可能带来的误差,做好程序的优化和完善,加入误差补偿环节,这样能够更好地降低数控机床加工可能带来的各项误差,提高加工精度。
参考文献:
[1]陆道泉.新时期数控车床加工精度的影响因素及优化方法[J].计算机产品与流通,2020(08):132-133.
[2]王竹叶.数控车床加工精度的影响因素与控制策略[J].南方农机,2020,51(08):173.
[3]陈刚.数控车床技术加工精度工艺优化[J].科学技术创新,2020(06):138-139.
[4]倪磊.数控车床加工零件尺寸误差原因及调整办法[J].装备维修技术,2019(04):189.
关键词:数控机床;加工精度;研究
数控机床加工精度已经成为了衡量一个国家工业社会发展状况的重要指标,其应用范围比较广。包含了一些小型零件加工到大型设备加工等众多方面,创造了极大的经济效益。但是在实际使用过程中,会存在较多因素的影响,这也更加突显出了需要不断地提高加工制造精度的重要性。
一、提高数控机床加工精度的重要性
目前我国在智能生产制造领域投入了越来越多的资源,也已经取得了重大成效。很多传统的工作都能够直接通过机器来进行替代,生产效率得到了显著提升。数控机床在各个领域中的应用已经比较多,能够通过编程的方法来完成预定的切割轨迹。相比于其他模式的机械加工来说,数控机床加工显得精度更高、误差更小。由于电气自动化技术的广泛应用,使得现阶段越来越多的数控机床具有极高的自动化程度。
由于社会经济不断发展,对数控机床相关领域的要求也越来越高。在满足基本的误差精度要求之外,还需要能够进一步提高加工精度,这样才能够提高产品的竞争力。相比于其他机械设备来说,数控机床的技术难度比较高,涉及到众多不同领域的技术共同参与,这样就需要根据数控机床的技术原理进行改进升级。要能够有效地降低环境因素带来的影响,采取更加规范的操作方法,使得数控机床设备能够运行在高质量的状态,确保加工精度达标。在改革开放初期,由于技术的薄弱,导致国内的数控机床都需要向国外进口,技术掌控能力比较低。在后来的发展进程中,国内逐渐出现了优质的数控机床生产厂家,在加工精度方面的技术实现了质的突破,这也更好地凸显出了提高数控机床加工精度的重要性。要秉承创新的思维,根据数控机床加工的各项原理来进行逐项分析,这样有利于制定更加科学的应对策略,全面提高数控机床加工精度。
二、影响数控机床加工精度的领域
2.1 伺服因素
伺服系统是数控机床运行不可缺少的动力来源。当前电机控制技术已经比较成熟,能够通过位置环控制实现精准输出。伺服系统在对机械零件进行加工时,要能够有效地控制其空间运动位置。一般来说都是直接通过伺服电机来驱动滚珠丝杆,如果这一部件在运动的过程中出现了传动误差,就会极大地降低加工精度。从数控机床运行的相关案例看来,很多检修工作都需要着重对这一区域进行定位,只有严格确保传动过程中不出现传动误差,才能够更好的确保加工精度。由于伺服电机采取电流环、速度环、位置环三环控制模式,不可避免的是电机转子的位置参数会处于持续调整的过程中,并不能完全达到稳定的状态,这样也就会导致加工精度受到影响。
2.2 刀具因素
在数控机床使用刀具来进行切削时,由于存在主偏角及刀尖圆弧半径,这样就不可避免的会存在一些细微的偏差。这种偏差很难进行消除,并且会随着加工制造过程不断地加大偏差量。针对这种情况,比较合理的解决方案是需要才会更加高质量的刀具,要确保这些刀具具有十分优质的性能。在编写数控车削程序时,也要能够考虑到刀具轴线产生的偏差,采取一定的补偿措施。除此之外,在刀具的切削过程中,还有可能因为零件中存在较多的杂质,使得刀具在切削时出现磨损。刀具直接承担着对零件加工和切削的职责,如果刀具出现了细节偏差,最终能够达到的加工精度必定是不可靠的,也不能够达到预期的标准。
2.3 数控程序因素
在对不同的零件进行加工时,所使用的数控程序是不一样的。一般来说,这都需要由专业技术人员来根据零件的实际加工需求来进行编写。如果在程序中没有做好对数据的精确处理,就有可能导致车削过程中出现较大的偏差。当前数控技术飞速发展,也已经能够实现根据轴的外形轮廓来自动计算节点的坐标。但是在通过传统的方法来进行手工测量时,测量的过程本身就会产生一定的偏差。还需要考虑到人工编程过程中很有可能出现不合理逻辑的情况,这样都会导致刀具在移动的过程中影响到加工零件的性能。
三、提高数控机床加工精度的策略
3.1 限制伺服误差
为了提高伺服系统的精度,就需要采购更加高性能的电机控制方案。目前市面上已经拥有越来越多具有动态性能优越的驱动装置产品,能够更好的提高预防控制的效果。针对直线加工和圆弧加工,要能够进行逐项分析,例如在对圆弧进行加工时,要合理控制加工的角度,尽量确保进给轴位置开环增益相等,这样能够有效地提高轮廓的加工精度。要考虑到动力传输过程中可能存在的传动误差,在动力衔接处,要做好相关零件的润滑,避免由于过大的摩擦力导致动力传输不畅。工作人员也要加强对整个数控机床的检修力度,提前发现可能存在的各项问题,采取科学的措施来进行解决。
3.2 控制刀具因素
在刀具因素方面,要注重针对不同的加工材料采取不同类型的刀具。不断的提高数控机床自身的性能,加强结构优化。要进一步提高车床底部铸件的重量,这样有利于确保整个车床处于十分稳定的状态,即使在刀具高速加工切削的过程中,不至于产生位置偏移。除此之外,还能够通过斜床造型来替代铸件整体结构,这样更好的提高了车床的抗弯、抗扭水平。当前很多车削中心已经配备了自动换刀装置,拥有极其丰富的刀具库,能够更好的满足不同机械零件的车削加工要求。要能够综合从强度、硬度以及耐磨性这三个方面来进行综合考虑,刀具选择合理也能够全面提高切削的质量。在选择工件夹装时,可以采取多种方式组合的方法,能够避免装夹错误以及一些重复的动作。
3.3 做好程序编寫
程序编写直接控制着整个数控机床的工作状态,显得至关重要。因此要能够通过程序优化的方式来对加工精度进行提升,可以考虑加入误差补偿环节,更好的分析和优化工艺性能。程序编写必须要基于以往丰富的生产实践经验,更多的突出控制误差的重要性。针对数控机床加工方面,目前已经拥有比较成熟的编程模型,能够根据实际加工精度的需求来进行选择。要严格避免程序编写出错的情况,这样就会造成零件加工失误,还会造成刀具可能出现被损坏的情况,造成极大的经济损失。
四、结语
本文对数控机床加工精度的影响要素进行的分析。在未来的发展进程中,要根据实际加工需求选择更加高性能的刀具,有效地限制伺服系统可能带来的误差,做好程序的优化和完善,加入误差补偿环节,这样能够更好地降低数控机床加工可能带来的各项误差,提高加工精度。
参考文献:
[1]陆道泉.新时期数控车床加工精度的影响因素及优化方法[J].计算机产品与流通,2020(08):132-133.
[2]王竹叶.数控车床加工精度的影响因素与控制策略[J].南方农机,2020,51(08):173.
[3]陈刚.数控车床技术加工精度工艺优化[J].科学技术创新,2020(06):138-139.
[4]倪磊.数控车床加工零件尺寸误差原因及调整办法[J].装备维修技术,2019(04):189.