数控车床加工精度优化探讨

2018-02-15吕美花

机械管理开发 2018年9期

吕美花

（西山矿业管理有限责任公司钻探分公司，山西太原 030053）

引言

数控技术发展水平是衡量国家工业生产现代化建设的重要标准，经过众多科研工作者长时间坚持不懈努力，我国数控技术也取得了跨越性的进步。数控技术在航空、电子元件、汽车部件等众多生产领域有着非常广泛应用，数控技术优势也得到了社会的一致认可。数控车床在工业生产领域中的应用，使工业生产呈现出了现代化、科技化的特性，满足了我国工业生产领域现代化建设需求。工业生产领域的不断发展对产品生产精度也提出了更高要求，如何提升数控车床加工精度已经逐渐成为促进我国工业生产领域进一步发展的研究重点，也是科研工作者应重点关注和解决的内容。

1 数控车床加工精度影响因素分析

数控车床加工精度控制可以概括性地划分成两部分，第一部分为数控车床系统运行控制精度，第二部分为数控车床机械加工精度。产品生产质量是企业在市场竞争中获得优势的关键，同时也是企业立足于市场的基础。数控车床加工精度控制与企业生产水平以及市场核心竞争力有着非常紧密的联系，若是加工精度控制水平较低，那么企业产品生产质量也不能得到良好保障，企业产品加工生产中材料消耗较多，产品生产质量也不能得到消费者和需求者的认可，对企业市场名誉以及竞争力会造成严重损害，不仅会压缩企业的经济效益空间，同时还会阻碍企业的可持续发展。对数控车床加工精度影响因素进行总结，主要包括了以下几方面：数控车床自身精度控制水平、数控车床加工道具选择、机床夹具构造及制作材料、测量误差等。想要提高数控车床加工精度，需要对每一个数控车床加工精度影响因素进行透彻分析，加强影响因素的控制力度，应用有效措施降低、消除这些因素影响，避免产品加工与设计要求存在误差，使企业可以生产出优质的产品。

2 数控车床加工中存在的问题

数控机床加工过程中存在一些问题，对产品的质量有所影响，应该进一步改进。

2.1 轴类产品加工完成后存在锥度

对以往数控车床轴类产品加工进行分析了解到，加工完成后的产品大多带有锥度，产品生产质量不能得到有效保障，企业后续还需对产品进行进一步的调整，增加了产品生产环节，降低了产品生产效率。导致该生产问题出现主要有以下几方面原因：第一，数控车床加工产品主轴与回转中心线发生了偏离情况，并且与数控车床导轨平行线控制要求不符；第二，数控车床应用年限较长，实际应用阶段也没有注重对数控车床进行维护和保养，导致数控车床导轨出现了严重破损情况，数控车床设备运行阶段出现了让刀问题，从而导致轴类产品生产加工完成后存在锥度；第三，数控车床卡盘没有得到有效的保养，卡盘破损程度较大。轴类产品生产加工阶段，数控车床右边卡盘会长期处于高负荷运行状态中，若是没有对其进行有效的保养、维护，或者对破损严重的卡盘进行更换，便会很大程度降低加工部件的夹紧程度，产品生产加工质量也会受到损害[1]。

2.2 加工螺纹件存在误差

数控车床对螺纹件进行加工时，螺纹件加工成效与设计要求会存在一定的偏差。该问题出现主要是受到了以下两方面因素的干扰：第一方面，数控车床装配工作人员在对刀具进行装配时没有进行严格控制，因操作不当导致刀具装配位置与实际位置不符，数控车床运行存在配合干扰问题。目前市场中加工的螺纹件的牙型角大多为60°，数控车床装配过程中采用的是人工装刀方式，装配的辅助工具也是为了满足刀片应用需求，所以如果装刀过程控制不当，会严重影响数控车床加工精度控制。第二方面，数控车床上装配的螺纹刀具因长时间应用产生破损现象，螺纹刀运行轨迹与设计轨迹存在一定差异，不能保证生产出的螺纹达到设计要求。螺纹刀具破损严重生产出的螺纹规则性较低，产品生产质量将无法满足实际应用需求。

2.3 刀具加工参数存在较大偏差

刀具加工参数存在较大偏差是数控车床设备实际应用中经常出现的问题，该问题对产品生产质量影响程度较深。数据车床在对产品进行加工存在时间间隔，在间隔时间范围内会进行刀具补偿操作。很多数控车床操控人员在管控系统输入补偿值后，会“本能”地触碰测量按键，这时刀具位置也与标准位置出现偏差，最终使得刀具运行参数发生改变，影响产品加工生产质量。数控车床的管控程序也会导致刀具加工参数发生更改，与设计要求存在差异。数控车床运行中很多测量程度是需要工作人员配合的，若数控车床生产系统建设应用的是G00程序，则不会对数控车床运行造成不良影响；但若数据车床系统建设应用的是G28程序，数控车床会回归于最终工作状态中，致使道具加工参数与控制要求不符[2]。

3 提高数控车床加工精度的有效策略

3.1 规范工件装夹的方式

工件装夹方式直接决定了加工工件数控车床所在位置，以及数控车床承载刀具运行轨迹的标准性。所以应对工件装夹方式进行规范。技术人员应精准性地判定工件定位基准，应用可靠性较强的夹紧方式，夹紧构件安装完成后需要对夹紧程度进行审核，降低错误装夹发生次数，可应用组合家居方法避免工件装夹存在不良问题。对于结构较为特殊、对数控车床加工存在特殊要求的工件，数控车床生产管理和技术人员选择装夹方式过程中还应对工件设计图纸进行审核，避免因选择的装夹方式不合理，最终影响数控车床产品生产加工精度，损害企业市场竞争力。

3.2 科学安排加工工艺

明确数控车床生产加工工艺是数控车床设备产品加工前期准备工作的核心、关键所在，同时也是提升数控车床加工精度控制力度的有效措施。如果数控车床生产加工前没有对选择应用加工工艺进行全面分析，应用的加工工艺与产品生产需求不符，那么数控车床设备运行中就会出现严重错误，数控车床产品自动化加工生产优势不仅得不到展现，而且最终生产的产品还有可能成为废品，过度消耗企业生产资源。对加工工艺进行综合、全面分析，最终再进行数控车床管控程序编制，这样才能展现数控技术优势，促进企业生产力提高。结合加工部件设计图纸对加工工艺进行分析，明确部件生产加工内容、各项控制指标、产品生产的合理加工方式，以及最科学的加工路线，判定部件加工适合应用的刀具。

3.3 合理选择加工刀具

刀具选择、安装、维护保养都会对数控车床加工精度控制造成不良影响。结合数控车床运行的刚性需求、加工部件的结构特性，以及加工技术要求，总体考虑应对数控车床装载何种刀具，削切处理实际用量。粗车时应利用强度性能良好，且耗损系数较低的刀具，这样可以保证粗车时大背出刀量的控制要求。精车时应考虑到应用刀具的精准度、损耗指数以及刀具的切割性能，切实保证产品加工切割的精准性。刀具制作材料选择也是非常关键的，刀具实际应用中会处于高温、高压状态中，同时还会受到高强度摩擦力。所以要求制作刀具应用的材料不仅强度性能良好，在高温条件下其性能不会发生改变，材料还应具备良好的韧性[3]。

3.4 严格控制数控机床编程过程

对整个数控机床编程过程进行严格控制，对刀具行走路线进行约束和规范，保证数控车床的生产优势可以充分体现出来，生产创造出精度性较高的产品，满足企业产品生产质量控制要求。数控车床程序编制不能脱离产品生产实际情况，应在对产品设计图纸进行深入分析的基础上再开展该项工作，使得数控车床生产加工效率和精度都能得到良好保证。应用先进的计算机软件进行加工部件三维可视化模型建设，以数字化方式呈现生产零件，并使加工零件可以得到全面化体现。编程应考虑到加工部件材质特性、刀具形状和加工工艺需求，这样才能保证编程的合理性，较大程度提升数控车床加工精度。