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摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的机加工行业的发展也日新月异。数控机床作为工业制造过程中的重要组成部分,它能够通过计算机的控制,从而完成机床的自动化。但是,在数控机床实际的操作过程中,还是有很多的因素影响着数控机床加工的精度,如果数控机床的加工精度不准确,就会在一定程度上影响企业的生产量,从而降低企业的成本。因此,相关的技术人员要不断地对数控机床加工精度进行改进,为我国的工业发展打下坚实的基础。
关键词:影响;数控机床;加工精度因素;改进关键问题分析
当前,科技不断发展,在工业中使用的零件也越发精细,尤其是在使用之中,对元件的精准程度要求极高,当前对这些元件的生产主要是通过车床进行加工,随着工业不断的发展,车床的精度不断提升,尤其是当前的数控车床,在精度上已经达到了一个非常高的水准,但是随着对精密仪器的不断更新,当前数控机床的精度也逐渐难以满足需求,这就要求在数控机床的使用中,不断进行改进,这样才能让数控机床的精度达到当前的生产要求。
1数控机床结构
数控机床由驱动系统、主机系统、加工辅助系统以及数控编程等几部分构成。驱动系统就是数控机床的动力机构,能够将工作动力提供给数控机床;主机系统就是加工机械的结构,主要进行加工切削工件等形式;加工辅助系统,就是为数控机床加工提供一些辅助功能,协助加工能够精确且顺利地进行;数控编程系统就是控制数控机床的环节,是数控机床主要的特征,利用设计和输入数控编程,便可以控制数控机床,自动加工和处理工件。
2影响数控机床加工精度因素
2.1加工中的误差因素
在实际的数控机床的运行过程中,位置误差是影响加工精度的主要原因之一,出现位置误差的主要原因是,机床零件在加工的过程中可能产生了间隙,或者是发生了弹性变形,同时零件在加工中的摩擦力可能会让零件发生一定的位移,从而导致位置误差的产生。在数控机床系统的运行过程中,位置精度主要取决于位移检测装置的精度,如果在加工零件的过程,零件的位置发生了一定的变化,那么一定会对数控机床加工的精度带来一定的影响。此外,在一般情况下,数控化系统在加工某些零件时,会使用一些近似的刀具的轮廓对其零件进行加工,这在一定程度上严重影响了零件的精密度和加工过程的准确度。同时,误差不但由机器和人为操作引起的,还是由设计程序引起的,所以如果误差保持在规定的范围之内,那么生产出来的零件将不会有太大的问题,如果加工过程中的误差超出了规定的范围,那么相关的数控机床的维修人员就要对其进行相应的检查,在检查中发现故障要及时的进行维修,从而保障数控机床加工的精确度。
2.2工艺制定对精度的影响
获取数控加工任务之后,要对零件生产加工图纸以及各类技术应用要求进行分析,拟定完备的数控加工技术工艺方案。工艺合理编订对数控编程中诸多数据参数应用与选取会产生较大影响,从而对加工精度间接产生影响。比如不同工艺编制会产生不同的机械加工原点,在程序编制中对原点精心选取,要依照加工要求以及精度情况进行判定。原点位置选取不规范,会导致加工阶段产生较多误差问题,对加工精度影响较大。
2.3机床性能的影响
通过对两台型号完全相同,但使用时间不同的数控机床进行比较后发现,使用时间越短的机床,加工精度越高,随着使用时间的不断延长,加工精度会随之下降。这说明,机床在不断地使用中,各方面性能會降低,所以很难始终保持最初的精度。虽然很多数控机床的工艺方案和数控程序都没有任何问题,但加工出来的零件却仍然无法达到精度要求,该情况在很大程度上与机床本身的状态有关。所以数控机床在使用一段时间后,需要通过调整,使其恢复最佳状态,以减轻对加工精度的影响。
3数控机床加工精度优化措施
3.1对伺服系统进行误差补偿
传统的伺服系统在使用的过程中,对刚度等问题进行一定的调整,以达到使用目的。随着计算机技术的发展,当前在伺服系统方面实现了数字化,这让很多传统的工作都由系统进行管理,能大幅度降低人为因素在其中出现的失误,同时能对精度进行一定补偿,长此以往,对其中很多功能都可以进行控制,这样就能控制精度。同时随着当前机械自动化的普及,数控机床在使用的过程中,可以大量使用自动化来达到计算功能,例如预先对系统进行设定,能让系统自动去判断精度是否需要补偿,用这样的方式,一能加强精度问题,二能提升效率,对质量监督方面也有很好的保证。
3.2提升数控机床设计合理性
在数控机床主机设计阶段要依照加工要求可以通过外购等方式进行物质系统补充,在数控机床整体性设计过程中,要着重分析机床整体荷载能力以及运行过程中受力平衡性,避免部分机构在连接过程中由于承载力不合理产生更结构断裂以及不同程度变形问题。数控机床在各类零件生产加工中会产生振动问题,此类问题对加工精度具有较大负面影响。所以在数控机床结构设计中要适度降低机床整体高度来强化其运行稳定性。机床设计中要对冷却水循环问题进行控制,避免各类工件在加工阶段产热量较大,导致加工误差产生。
3.3加工精度刀具轴承上的提升
轴承转动和刀具切削,对于数控机床的加工精度的影响,都是重要的因素。因此,必须选择高质量和适合加工类型的刀具,结合加工不同材质的零部件结构进行选择。零部件加工的过程中,零部件加工的切削精度和力度以及深度等相关要求都要注意到,根据零部件的情况随时调换刀具。使用时,需要靠近转动光滑稳定和摩擦阻力小的轴承。例如,对于传统皮带传动式主轴,采用静压电主轴进行替换,针对数控机床加工精度的有效提高至关重要。与传统流动体轴承进行比较,空气为润滑介质,粘度比较小,空气静压轴承既具有发热少和摩擦磨损小的特点,又具有寿命长和耐高低温等相关优点,并且在气膜误差均化效应的作用下,回转精度也很高,这些优势致使空气静压电主轴可以很大程度上提升旋转精度和运转速度,从而具有切削高精度和高速度得以有效实现。
4结语
综上所述,想要有效地解决数控机床加工精度的影响因素,就应当要结合具体的影响因素,制定出相应的解决办法,同时还要对数控机床的床身的设计进行调整与优化,控制原始误差的同时结合实时监控技术,这样才能够有效地提升产品的加工精度,促进我国机械加工技术的可持续发展。
参考文献:
[1]曹晓欣.基于S试件的五轴数控机床加工精度影响因素分析与误差溯源研究[D].成都:电子科技大学,2018.
[2]岳徐翔.数控机床加工精度提高技术分析及其存在的问题探讨[J].时代农机,2018(1):34-36.
[3]赵秀芹.数控机床机械加工精度提升中误差补偿法的实践研究[J].山东工业技术,2017(9):104-105.
(作者单位:齐重数控装备股份有限公司)
关键词:影响;数控机床;加工精度因素;改进关键问题分析
当前,科技不断发展,在工业中使用的零件也越发精细,尤其是在使用之中,对元件的精准程度要求极高,当前对这些元件的生产主要是通过车床进行加工,随着工业不断的发展,车床的精度不断提升,尤其是当前的数控车床,在精度上已经达到了一个非常高的水准,但是随着对精密仪器的不断更新,当前数控机床的精度也逐渐难以满足需求,这就要求在数控机床的使用中,不断进行改进,这样才能让数控机床的精度达到当前的生产要求。
1数控机床结构
数控机床由驱动系统、主机系统、加工辅助系统以及数控编程等几部分构成。驱动系统就是数控机床的动力机构,能够将工作动力提供给数控机床;主机系统就是加工机械的结构,主要进行加工切削工件等形式;加工辅助系统,就是为数控机床加工提供一些辅助功能,协助加工能够精确且顺利地进行;数控编程系统就是控制数控机床的环节,是数控机床主要的特征,利用设计和输入数控编程,便可以控制数控机床,自动加工和处理工件。
2影响数控机床加工精度因素
2.1加工中的误差因素
在实际的数控机床的运行过程中,位置误差是影响加工精度的主要原因之一,出现位置误差的主要原因是,机床零件在加工的过程中可能产生了间隙,或者是发生了弹性变形,同时零件在加工中的摩擦力可能会让零件发生一定的位移,从而导致位置误差的产生。在数控机床系统的运行过程中,位置精度主要取决于位移检测装置的精度,如果在加工零件的过程,零件的位置发生了一定的变化,那么一定会对数控机床加工的精度带来一定的影响。此外,在一般情况下,数控化系统在加工某些零件时,会使用一些近似的刀具的轮廓对其零件进行加工,这在一定程度上严重影响了零件的精密度和加工过程的准确度。同时,误差不但由机器和人为操作引起的,还是由设计程序引起的,所以如果误差保持在规定的范围之内,那么生产出来的零件将不会有太大的问题,如果加工过程中的误差超出了规定的范围,那么相关的数控机床的维修人员就要对其进行相应的检查,在检查中发现故障要及时的进行维修,从而保障数控机床加工的精确度。
2.2工艺制定对精度的影响
获取数控加工任务之后,要对零件生产加工图纸以及各类技术应用要求进行分析,拟定完备的数控加工技术工艺方案。工艺合理编订对数控编程中诸多数据参数应用与选取会产生较大影响,从而对加工精度间接产生影响。比如不同工艺编制会产生不同的机械加工原点,在程序编制中对原点精心选取,要依照加工要求以及精度情况进行判定。原点位置选取不规范,会导致加工阶段产生较多误差问题,对加工精度影响较大。
2.3机床性能的影响
通过对两台型号完全相同,但使用时间不同的数控机床进行比较后发现,使用时间越短的机床,加工精度越高,随着使用时间的不断延长,加工精度会随之下降。这说明,机床在不断地使用中,各方面性能會降低,所以很难始终保持最初的精度。虽然很多数控机床的工艺方案和数控程序都没有任何问题,但加工出来的零件却仍然无法达到精度要求,该情况在很大程度上与机床本身的状态有关。所以数控机床在使用一段时间后,需要通过调整,使其恢复最佳状态,以减轻对加工精度的影响。
3数控机床加工精度优化措施
3.1对伺服系统进行误差补偿
传统的伺服系统在使用的过程中,对刚度等问题进行一定的调整,以达到使用目的。随着计算机技术的发展,当前在伺服系统方面实现了数字化,这让很多传统的工作都由系统进行管理,能大幅度降低人为因素在其中出现的失误,同时能对精度进行一定补偿,长此以往,对其中很多功能都可以进行控制,这样就能控制精度。同时随着当前机械自动化的普及,数控机床在使用的过程中,可以大量使用自动化来达到计算功能,例如预先对系统进行设定,能让系统自动去判断精度是否需要补偿,用这样的方式,一能加强精度问题,二能提升效率,对质量监督方面也有很好的保证。
3.2提升数控机床设计合理性
在数控机床主机设计阶段要依照加工要求可以通过外购等方式进行物质系统补充,在数控机床整体性设计过程中,要着重分析机床整体荷载能力以及运行过程中受力平衡性,避免部分机构在连接过程中由于承载力不合理产生更结构断裂以及不同程度变形问题。数控机床在各类零件生产加工中会产生振动问题,此类问题对加工精度具有较大负面影响。所以在数控机床结构设计中要适度降低机床整体高度来强化其运行稳定性。机床设计中要对冷却水循环问题进行控制,避免各类工件在加工阶段产热量较大,导致加工误差产生。
3.3加工精度刀具轴承上的提升
轴承转动和刀具切削,对于数控机床的加工精度的影响,都是重要的因素。因此,必须选择高质量和适合加工类型的刀具,结合加工不同材质的零部件结构进行选择。零部件加工的过程中,零部件加工的切削精度和力度以及深度等相关要求都要注意到,根据零部件的情况随时调换刀具。使用时,需要靠近转动光滑稳定和摩擦阻力小的轴承。例如,对于传统皮带传动式主轴,采用静压电主轴进行替换,针对数控机床加工精度的有效提高至关重要。与传统流动体轴承进行比较,空气为润滑介质,粘度比较小,空气静压轴承既具有发热少和摩擦磨损小的特点,又具有寿命长和耐高低温等相关优点,并且在气膜误差均化效应的作用下,回转精度也很高,这些优势致使空气静压电主轴可以很大程度上提升旋转精度和运转速度,从而具有切削高精度和高速度得以有效实现。
4结语
综上所述,想要有效地解决数控机床加工精度的影响因素,就应当要结合具体的影响因素,制定出相应的解决办法,同时还要对数控机床的床身的设计进行调整与优化,控制原始误差的同时结合实时监控技术,这样才能够有效地提升产品的加工精度,促进我国机械加工技术的可持续发展。
参考文献:
[1]曹晓欣.基于S试件的五轴数控机床加工精度影响因素分析与误差溯源研究[D].成都:电子科技大学,2018.
[2]岳徐翔.数控机床加工精度提高技术分析及其存在的问题探讨[J].时代农机,2018(1):34-36.
[3]赵秀芹.数控机床机械加工精度提升中误差补偿法的实践研究[J].山东工业技术,2017(9):104-105.
(作者单位:齐重数控装备股份有限公司)