谈谈数控车床加工精度的控制和提高方法

朱啸+徐萌萌

摘 要： 如何提高数控车床的加工精度，需要对影响加工精度的各个因素进行分析与综合，并掌握数控加工操作中的一些技巧，方能有效提高数控车床零件的加工精度。文章提出了提高数控车床精度的方法和措施，相关方法和措施的提出对提高数控车床的加工精度具有一定的指导作用。

关键词： 数控车床 加工工艺 加工精度

数控车床是一种高技术、高精度、高效率的现代化加工设备，其应用越来越普遍。提高数控车床效率、保证加工精度、确保产品质量是生产所必需的。数控机床为保证加工质量提供了可能性，但影响零件质量的因素除了机床精度外还有很多因素，例如，工艺因素、操作技巧等。人们为了有效提高产品精度和提高生产率，常采用合理选择切削用量和尽量选用通用夹具装夹工件及零件定位基准重合这些辅助方法来提高加工的精度。如何高效、合理、按质按量完成工件的加工，每个从事该行业的工程技术人员手里或多或少都有自己的方法，积累了一定的加工经验与技巧。

一、必须考虑合理的工艺因素，以保证和提高数控车床的加工质量

数控加工的工艺性分析与工艺处理是对工件进行数控加工的前期准备工作，它必须在数控程序编制前完成，因为工艺方案确定之后，编程才有依据。如果工艺性分析不全面，工艺处理不当，就可能造成数控加工的错误，直接影响加工的顺利进行，甚至出现废品。因此，数控加工的编程人员首先要把数控加工的工艺问题考虑周全，然后进行程序编制。合理进行数控车削的工艺处理，是提高零件的加工质量和生产效率的关键。因此应根据零件图纸对零件进行工艺分析，明确加工内容和技术要求，确定加工方式和加工路线，选择合适及切削用量等参数。

二、刀具材料和刀具角度的合理选择

1.刀具材料选择要适合

刀具材料在切削中一方面受到高压、高温和剧烈的摩擦作用，要求其硬度高、耐磨性和耐热性好，另一方面受到压力、冲击和振动，要求其强度与耐磨性必然较差，反之亦然，那么，如何根据工件材料和加工阶段来选择刀具材料就显得尤为重要。常用的刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷材料和超硬材料，前两者为常用材料，且硬质合金材料在中应用最普遍。高速钢的主要优点是易于刃磨且具有良好的强度和韧性，在车削中常用于螺纹车刀。高速钢刀具不适合于高速刀削，切削速度直接影响发热量，而硬质合金耐热温度高，比高速钢硬、耐磨、耐热得多。应用普遍的硬质合金有yg（钨钴类）和yt（钨钛钴类）两类，比高速钢硬、耐磨、耐热得多。由于数控加工的高速、高功率等特点，常用的数控车削刀具有尖形车刀、圆弧形车刀和成形车刀，为减少换刀时间和方便对刀，便于实现机械加工的标准化，应尽量采用机夹可转位车刀，其刀片材质多采用硬质合金和涂层硬质合金。

2.刀具几何参数的选择合理

在数控车床加工的实际应用中，由于车刀刀尖圆弧半径、主偏角、车刀刀尖距零件中心高的偏差等刀具几何参数的影响，必定引起被加工零件的轴向尺寸误差和径向尺寸误差，如加工细长轴和加工盘类零件时要采用的刀具角度参数是不一样的。我们要根据加工对象选择适合的刀具参数，才能对最后的加工质量起到一定的积极作用。

三、切削用量的合量选用要合理得当

切削用量的选择原则是：粗车时要首先考虑选择尽可能大的背吃刀量，其次选择较大的进给量f，最后确定一个合适的切削速度。精车时应选用较小（但不能太小）的背吃刀量ap和进给量f，同时依据刀具参数尽可能提高切削速度，以保证加工质量，提高生产率。

四、必须掌握数控车床的操作技能，以提高加工质量

首先，操作者必须完全熟悉设备并按操作说明书进行操作。由于数控车床的型号和系统不同，其配置上会有差异，系统代码和格式及操作和控制面板的布局也各不相同。因此要完全熟悉数控车床的操作面板、控制面板、按数控机床《安全操作规程》和《操作说明书》进行加工才能保证加工质量。其次，要掌握装刀与对刀技术。装刀与对刀是数控机床加工中极其重要并十分棘手的一项基本工作。装刀与对刀的好与差，将直接影响加工程序的编制及零件的尺寸精度，只有掌握好装刀与对刀技术才能保证加工质量。对刀一般分为手工对刀和自动对刀两大类。目前，绝大多数数控机床采用手工对刀，常用的是试切对刀法，它可以得到较准确和可靠的结果。操作者要巧妙运用数控车床的数控系统的刀具补偿，因为存在对刀时误差和加工时刀具磨损，所以可以利用刀具补偿用能来保证加工质量。最后，要利用数控车床的仿真系统来检查程序。程序在机床面板输入后必须先仿真，让加工程序在CRT上模拟加工显示加工轨迹，看刀具的运动及模拟加工出的工件形状是否正确。通过程序仿真，可以检查程序是否正确合理，避免因程序错误而造成事故，从而减少设备和刀具的损耗，确保人身安全，保证加工质量。

总之，数控车加工质量的提升，是一个系统的工作，涉及机床本身结构、工艺设计、加工方法、程序编制等，需要一线工作者去发现和总结，在工作中去提高。

参考文献：

[1]陈青艳，胡成龙，杜军.加工精度和金属切除率的精车切削优化[J].组合机床与自动化加工技术，2013（03）.

[2]周鹏.浅议数控加工精度的提高[J].装备制造技术，2010（01）.