数控车床加工精度的影响因素分析及对策

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  摘要:数控车床是一种机械加工设备,主要是通过运行预先编写好的加工程序指令,对零件坯料进行自动加工,数控加工提高了加工工作的效率与质量,降低了操作人员的劳动强度。不过,在数控车削加工过程中,会受到多种因素影响其加工精度,若不采取相应的处理措施,则会出现加工的零件的尺寸、形状无法达到相应的设计要求,从而影响到产品的应用效果。面对这种情况,相关技术人员则要对影响数控车床加工精度的因素予以全面了解,并对其进行深入分析,结合分析结果,采用科学合理的应对方法,减少或消除不良影响因素,以此提高加工精度。
  关键词:数控车床;加工精度;影响因素;对策
   中图分类号:TG519.1                                    文献标识码:A                                文章编号:1674-957X(2021)16-0094-02
  0  引言
  若是数控车床的加工精度存在问题,则会致使加工零件的尺寸出现问题,使其与设计图纸不相符,从而影响以后的应用。而相关单位若想提高数控机床的加工精度,保障加工生产的质量与效率,就需要对影响其加工精度的各种因素进行了解及分析,对于人为产生的相关干扰因素进行严格的控制,对于其他因素则要结合具体情况,制定出合适的处理措施,降低其不良影响,进一步提高数控车床的加工精度,增强加工产品的质量。
  1  数控车床加工精度的影响因素
  1.1 数控机床本身的质量因素
  对于数控车床而言,其自身的加工精度既会受到数控因素的影响,还会在较大程度上受到机械设备本身精确度的影响。若是机床本身的精度系统没有达到相应的标准要求,则会直接对零件加工的精度产生不良影响,致使加工质量出现问题。由此可见,数控机床自身的刚性及稳定性,是否达到相应的标准要求,是否能够对机械操作予以有效承载,都会对数控车床自身的加工精度造成较大的影响,若想提高零件加工的精确度,则需要保证数控机床的整体质量。
  1.2 原料与误差影响因素
  机床的加工精度,还会受到对刀角度以及测量误差等相关因素的影响,由于机床这一设备所应用的刀具尺寸、角度等方面,都是按照相应的规范要求进行选择的,若是待加工零件在材料类型不相同,选用不同的刀具,另外,刀具本身的尺寸以及角度都会产生一定的变化,在这种情况下,就会导致多个方面出现偏差,从而对加工零件的密度,及其表面的粗糙程度造成相应的影响。现阶段,我国相关加工企业所使用的数控机床,大多数都是利用电机带动滚珠丝杠传动实现进给的,在机械设备工作运行的过程中,轴承之间产生较大的空隙,这时机床本身则会受到外部作用的力量,致使其自身出现变形现象,这样则会造成正面与反面的误差综合,而且在运转过程中,机械的作用力程度不同,就会使得轴承之间产生的空隙大小也不一样,进而使加工精度受到较大的影响,进而大大降低了数控机床的加工精度。
  1.3 切削用量影响因素
  在数控车床工作运行前,相关技术人员需要就结合待加工零件,对加工工具予以科学合理的选择,不同的加工工具,要使用不同的加工方式,这样才能够保证加工质量,提高加工精度。其中,背吃刀量、进给量以及主轴转速这三种切削要素,在零件加工中占据着重要位置,且这三种切削要素所对应的应用方式也有所不同,这就使得加工精度产生较大的差别。另外,若是加工零件对加工精度有着一定的要求,也需要结合相应的要求,选用合适的加工方式。若是选用的方式存在问题,也会在较大程度上影响零件加工精度。
  2  数控车床加工精度问题解决的有效对策
  2.1 基准面精确定位
  相關技术人员提高数控机床的加工精度,可以采用降低毛坯装夹面的误差这一方式,而在降低误差的过程中,需要对基准面予以精确定位,选用已经加工好的表面,对其进行装夹定位,并以此为基准,进而实现减少误差的目的,以此提高数控机床的加工精度。由于数控车床在加工零件的过程中,时常会使用到轴类零件,而且是一些毛坯材料,在这种情况下,材料圆柱度就存在相对较大的误差,这样则会降低加工精度。面对这种情况,有关加工人员就可以采用基准精定位这一方式,解决上述问题,降低加工前的误差,既能够方便长度测量工作的开展,也能够提升相关零件的加工精度。
  2.2 科学控制主轴箱的温度
  就当前的实际情况来看,部分数控车床本身缺乏相应的理想的散热装置,在数控车床设备的运行过程中,主轴的各个部件就会开始工作,其中相互关联的轴承则会互相摩擦,进而产生较大的热量,并且会与切削加工运行过程中所产生的热量予以融合,这样则会导致主轴零部件的温度出现急速上升的现象,在这种情况下,主轴无法自动散热,就会出现热变形问题。对于热变形而言,其自身具备较高的不稳定性以及不规则性,一旦出现这一问题,就会造成主轴轴线伸长、歪斜等多种现象,这时轴线的间隙也会产生较大的变化,致使数控机床主轴的不同部位出现紊乱的情况,这就会对数控机床的加工精度产生严重的影响。
   面对上述问题,有关加工企业若想对其予以有效解决,则需要在数控机床的主轴位置处,设置合适的散热装置,借此增大主轴的散热面积,使其在主轴运行过程中,能够自行散热,降低主轴运行温度及其变形问题产生的几率,对于减小加工误差也能够起到重要作用,进一步提升零件的加工精度。
  2.3 做好误差补偿工作   在数控车床的加工工作中,总有一些无法避免的精度误差问题,影响加工质量,相关技术人员若想减少误差,提高精度,则可以采用误差补偿这一方式,解决上述问题。相关设计与操作工作人员,可以结合具体情况,针对数控车床的数控系统,设置相应的补偿功能,以此对坐标抽存在的误差问题予以有效补偿,在选用补偿方式时,则需要根據数控车床的实际工作情况,予以科学设定,也可以借助相关软硬件进行,借此降低误差,提高产品的加工质量。在使用误差补偿时,可以参考以下两种方式。
  其一,对具有反向偏差问题的数控系统,予以误差补偿。数控车床在具体的运行过程中,会被反向偏差所影响,导致其加工精度降低,在这种情况下,有关技术人员在可以在开展加工工作之前,应用编程这一方式,对其中的一些单位进行定位,以此实现有效的误差补偿,使得反向间隙能够被消除,进而保障机床的加工精度;
  其二,编程这一方式既能够对一些单位进行有效的定位,还能够在机械本身不会改变的基础上,实现车床插补,也就是对插补间隙予以科学补插,对机床运行过程中产生的间隙进行及时补给,借此降低零件加工误差。另外,通过使用编程,能够增强数控系统的功能,使其在接收到改变加工行为的指令之后,能够及时对反向间隙的相关数据信息进行读取,然后再通过不固定的节奏,对部分单位予以精准定位、科学修正以及有效补偿,进一步提升车床加工精度。
  2.4 科学改进数控机床加工的几何精度
  相关技术人员需要从源头解决,数控机床的产热问题,避免机床的形变。基于此,技术人员可以从生产加工环境这一方面出发,比如,提升空气的流通性,对不同运作机器的间距予以合理设定,以此实现对整个加工工作环境温度的有效控制。另外,对于导轨也要予以全面管控,做好导轨的清理工作,使其适应度得以提升。若想提高数控机床自身的精度,有关技术人员则需要对各个环节予以科学设计,确保每一项加工环节之间能够准确衔接,避免机床本身、外界等因素的影响,引发摩擦。在安装滑动导轨时,需要明确零件的加工精度要求,按照规范流程对其进行有效安装,同时还要在其中填充一些润滑油,这样则能够降低摩擦系数,借此提高数控机床自身的几何精度,进而提高零件的加工质量。此外,从元件与电路这一方面来看,需要选择具备良好性能的电机,使其性能达到相应的使用要求,其步距角也要达标,以此发挥出电机的实际效用,提高数控床的使用效果。
  2.5 加强对数控操作的监督管理
  若想保障数控车床的加工精度,减少加工工作中的各种问题,则需要对加工现场进行严格的监管,对于加工现场相关工作人员的操作行为予以实时监控,这就需要相关加工企业安排专业的技术人员,时刻监督加工人员的工作人员,一旦发现操作问题,则要及时予以纠正,进而确保操作行为的正确性,提高加工质量。另外,对于一些专业水平较低的加工人员,则需要对其进行有效的培训,使其通过培训熟练掌握加工流程及操作步骤,同时也能够掌控不同操作环节的数据精确度,对不同加工流程中所使用的工具进行仔细的检查与检验,对于存在缺损问题的工具与部件,需要予以及时补测绘制以及更换。在加工现场,如果自动化系统与电汽系统的操作存在误差,有关工作人员还需要在第一时间予以及时改正,提高加工操作的有效性。
  2.6 建立完善的管理机制
  针对数控车床加工的实际工作情况,制定出合理的管理规范条例,对于数控机床的操作标准要求予以设立,以此规范加工人员的工作行为,减少影响加工精度的工作行为,确保加工质量。也可以建立激励机制,通过对加工现场的监控,明确加工人员的工作行为、态度及效果等,以此实施相应的奖惩措施,借此提高加工人员的工作积极性,使得他们能够提高对加工精度的重视。比如,针对操作不当的加工人员,可以视情况采用不同程度的惩罚,对于初犯且没有产生严重后果的加工人员,则要扣除其一定的工资;对于情节严重者,则要将其撤离该岗位。
  3  总结
  对数控车床的加工精度进行科学有效的控制,并针对具体的影响因素,采用合适的应对策略,能够在较大程度上提高加工精度的精确性,促使加工零件的尺寸能够与设计要求相符合。因此,相关技术人员要对加工精度予以高度重视,而且要明确影响加工精度的各项因素,制定出合理的应对方案,实现对相关影响因素的有效管控。
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