數控車(chē)床加工精度影響因素分析及其控制

　　近年來(lái),數控車(chē)床被廣泛應用于機械制造等工業(yè)生產(chǎn)當中,為企業(yè)創(chuàng )收增盈,提高生產(chǎn)效率發(fā)揮著(zhù)重要作用。工業(yè)生產(chǎn)中對于機械產(chǎn)品的精度要求較高,尤其是精密儀器制造等,更是對數控技術(shù)提出更加嚴格的要求。因此,如何提高數控車(chē)床的精度操作,準確無(wú)誤地按照設計要求生產(chǎn)出合格產(chǎn)品,嚴格把控好質(zhì)量關(guān)、安全關(guān),具有十分重要的意義。
 

精度影響因素分析
 

　　在實(shí)際操作過(guò)程中,由于參數設置,操作人員經(jīng)驗不足,操作標準不統一,車(chē)床設備老化磨損等多方面因素的影響,都會(huì )導致加工精度出現偏差,從而影響產(chǎn)品加工的質(zhì)量。只有通過(guò)對主要影響因素的仔細分析,加以針對性整改,才能為生產(chǎn)合格產(chǎn)品提供有效保障。
 

　　系統控制
 

　　伺服驅動(dòng)一般在數控車(chē)床的系統控制之中擔任著(zhù)重要角色,主要負責各加工部件之間的順暢銜接,便于按照流程施工[2]。其工作原理是利用滾珠絲杠進(jìn)行有效定位,然后通過(guò)伺服電機提供驅動(dòng)力,帶動(dòng)各部件運轉,借助電機轉速的快慢,有效控制滾珠絲杠在定位中的施工精度。一般情況下,半閉環(huán)型的伺服系統被廣泛應用在數控車(chē)床加工工藝當中,在啟動(dòng)電機開(kāi)始工作前,電機將會(huì )呈現出反向運動(dòng)狀態(tài),從而會(huì )出現較明顯的偏振空隙,呈現空轉狀態(tài),在電機運行平穩的工作狀態(tài)下,受到轉動(dòng)部分和驅動(dòng)機構的綜合外力影響,會(huì )出現一定范圍的彈性形變,加工點(diǎn)與其他待加工區位由于振動(dòng)頻率不同,會(huì )出現明顯的差異,從而造成更多間隙產(chǎn)生,無(wú)法確保施工精度。在進(jìn)行系統誤差分析時(shí),還需要考慮方向間隙問(wèn)題,以及由此產(chǎn)生的誤差值的疊加效應,這些因素都會(huì )降低產(chǎn)品機加工的精度質(zhì)量。
 

　　1.參數控制
 

　　一般情況下,數控車(chē)床主要通過(guò)計算機數字編程按照既定的程序進(jìn)行機加工,把需要加工的各項數據以數字形式輸入到程序當中,通過(guò)參數設置來(lái)調整車(chē)刀對零部件等待加工產(chǎn)品的切削扯絲工作,以此確保加工出來(lái)的成品能夠符合設計要求。
 

　　車(chē)削加工過(guò)程中,主偏角和刀尖的圓弧半徑等基本參數可通過(guò)車(chē)刀進(jìn)行反映,加工棒料時(shí),軸向尺寸往往容易造成一些偏差,當出現此類(lèi)問(wèn)題時(shí),應當及時(shí)進(jìn)行合理分析,減少誤差影響。此類(lèi)誤差與主偏角之間通常存在一種反比關(guān)系,當主偏角逐漸增大之后,對應的誤差會(huì )相應減小;但與刀尖圓弧的半徑關(guān)系卻呈現正比關(guān)系。因此,當加工過(guò)程中車(chē)刀參數受到影響發(fā)生變化,也會(huì )造成加工精度的降低。
 

　　2 提高精度的控制措施
 

　　加強幾何精度管理
 

　　要通過(guò)加強過(guò)程管控來(lái)提高車(chē)床的加工精度。在車(chē)床正常工作狀態(tài)下,要嚴格控制車(chē)刀的切削速度,以求達到設計加工的理想精度要求,切勿將切削速度固定在高速運轉狀態(tài)下,盡量減少空隙產(chǎn)生和偏振的影響,從而影響精度施工。在加工操作過(guò)程中,可以利用滾動(dòng)鋼制軌道的方式,促進(jìn)切削工作更加流暢,結合鋼制軌道的剛度情況,提高導軌自身穩定性,使得車(chē)床能夠在穩定導軌平面自由滑動(dòng)。同時(shí),在車(chē)床設計之初,還應當考慮借助輔助設備對滑道進(jìn)行加固,使其始終處于水平位置,導軌與基座之間應盡量減少縫隙,如果存在縫隙,還需要及時(shí)采取輔助物進(jìn)行充填,確保通過(guò)提高車(chē)床設計的進(jìn)一步合理性,來(lái)保證切削工作的平穩順滑加工,減少故障率和精度下降。
 

　　2 誤差補償措施
 

　　要合理利用數控系統*的補償功能科學(xué)分析處理在操作過(guò)程中的誤差補償。當出現誤差偏差時(shí),應該及時(shí)分析偏差原因,采取有效措施進(jìn)行補償,注重細節和過(guò)程上的管控。比如在實(shí)踐工作中,可適當利用閉環(huán)伺服系統的相關(guān)軟件來(lái)完成對應控制目標,確保將車(chē)床進(jìn)行有效控制,使其能夠發(fā)揮基本作用。在具體加工過(guò)程中,較容易出現反向偏差的問(wèn)題,當出現此類(lèi)情況時(shí),應及時(shí)采取相關(guān)措施,減少對定位精度造成負面不可控的影響。與此同時(shí),也可以采取反向偏差的補償技術(shù)對加工環(huán)節中存在的問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行處理,妥善處置因此造成的誤差隱患,避免其對系統穩定性運行的影響。
 

　　3 源頭設計防控措施
 

　　在具體實(shí)踐工作中,面對系統誤差的問(wèn)題,可以利用科學(xué)的防止方式處理。為了減少加工誤差和操作誤差,應從數控車(chē)床出廠(chǎng)的設計制造方面進(jìn)行嚴格管控,對機械裝備的精度進(jìn)行科學(xué)分析,采取合理手段進(jìn)行干預,防止出現系統誤差問(wèn)題。
 

　　4 精度綜合控制措施
 

　　1 對刀工作管控
 

　　按照對刀結構的不同,可將對刀方式劃分為2種不同的類(lèi)型,分別為機械外部與機械內部。機械外部可以利用刀具預調儀適當地開(kāi)展各種加工活動(dòng),還可以依靠試切手段開(kāi)展對應工作,如果技術(shù)裝備尚不完善,則需及時(shí)確定斷面的中心點(diǎn)區域,將其視為至關(guān)重要的對刀點(diǎn),在找到對刀點(diǎn)區域后,可以將該區域適當規劃,確保在機床回歸原來(lái)位置后,仍可以進(jìn)行合理的對刀處理。當刀具與加工部件產(chǎn)生了有效接觸后,需要進(jìn)行ZO類(lèi)型測量處理,保證及時(shí)記錄刀補值,當Z軸任務(wù)完成了之后,可以適當利用試切手段,繼續處理X軸的對刀工作,以此強化精度管理。
 

　　2 科學(xué)調試
 

　　在完成基本對刀工作之后,還需重視調試工作進(jìn)展情況,在加工零部件之前,需仔細梳理清楚調試細節,以便開(kāi)展下一步調試活動(dòng)?？梢酝ㄟ^(guò)對基本行程的加工模擬,利用坐標系對刀具位置進(jìn)行合理調整,精準確定,運用科學(xué)的手段提高加工質(zhì)量。開(kāi)始模擬實(shí)踐時(shí),應對程序特點(diǎn)進(jìn)行細致分析,采取科學(xué)措施對加工過(guò)程的各個(gè)環(huán)節進(jìn)行仔細檢查,制定詳細預案,有效控制可能出現的故障問(wèn)題,確保在自運行過(guò)程中,及時(shí)查找發(fā)現問(wèn)題并有效處理,圓滿(mǎn)完成相應調試任務(wù)。
 

　　3 加工細節控制
 

　　在經(jīng)過(guò)加工前的設備調試環(huán)節后,還需要檢查零部件產(chǎn)品的合格情況,若沒(méi)有基本的質(zhì)量保障,將會(huì )嚴重影響下一步工作的開(kāi)展。在調試環(huán)節可以詳細分析各部件之間配合運轉的情況,但并不能夠*反映出每一個(gè)部件產(chǎn)品質(zhì)量是否合格達標。在實(shí)際加工生產(chǎn)過(guò)程中,通常會(huì )因為細節問(wèn)題影響加工精度。同時(shí),試運轉期間,由于質(zhì)量無(wú)法保證,也會(huì )造成刀具的磨損破壞,進(jìn)而影響加工精度。
 

　　3 結語(yǔ)
 

　　在實(shí)際加工操作過(guò)程中,可以通過(guò)合理的預防控制措施對加工質(zhì)量和加工環(huán)節進(jìn)行調配管理。利用科學(xué)管控,嚴格遵循規章制度和工藝流程,促進(jìn)專(zhuān)業(yè)人員的協(xié)調分工。從設備制造的設計、調試、加工、問(wèn)題排查、改進(jìn)建議、監督管理等方面入手,提升精度加工與精度管理水平,確保在精度提升后,產(chǎn)品質(zhì)量與安全質(zhì)量進(jìn)一步得到保障,達到產(chǎn)品設計的預期。