提高数控加工精度方法研究

张雪峰

（上海市临港科技学校，上海201399）

当前，数控机床在机械工业中的运用更为广泛，其之所以受到加工行业的青睐是因为零件统一以及精度高等。数控机床属于自动化机床，其自带的程序控制系统可以对编码或是一些符号指令进行控制，同时将这些编码或是符号指令译码处理，进而让机床动作完成零件加工。数控加工过程较为复杂，任何一个细节出现失误都可能影响产品的成型。

1 数控加工中存在的编辑差异剖析

1.1 插补差异

为了实现生产出标准样式这一目的，数控机床生产配件的程序中必然会进行插补计算处理。此处所说的插补乃是依照工件样式，结合技术与精准度等各方面的需要，将中间点加入已获知特点中的程序，也可以称作是数据点的密化程序。为了实现加入中间点，需要依照对应的计算方式依靠数控体系程序或是硬件主动达成该目的，从而对不同坐标轴的活动路线进行调整。由于加入的中间点在插补程序中基本都在形状外面，因此导致最终生产出的工件形状与预想形状并不相同，这种误差也被称为是插补误差。

1.2 近似运算差异

倘若数控设备的插补性能与组成配件形状弧形的几何因素不一致，运用数控设备中带有的插补性能对配件形状弧线进行模拟，如此得到的形状与图纸所规定的标准仅仅是相似，而非相同。该程序是类似计算了配件形状弧线，发生的误差被称为近似运算差异。

1.3 预求刀具运动轨迹差异

提高数控加工精度的核心点之一在于保证刀具路线。倘若刀具活动的切出方向以及切入方向没有自始至终坚持一个准则，在镗扎与钻孔的时候，特别是运用数控机床对工件螺纹进行加工时未提前精确计算刀具进出的长度，导致刀具切削时候速度不能保持一致，从而影响了工件的最终形状和质量，这种误差被称为是刀具运动轨迹误差。

2 提升数控加工精度的有效方法

2.1 对加工路线进行提前规划设计

①设计明确加工轨迹，即在开始加工前要明确加工过程中的走刀轨迹。通常为了提升加工工件的效率，就应当选取恰当的走刀路线。实际操作的时候，倘若工件轮廓的外形尺寸单调递增，可通过“矩形”分层对余量进行切削去除；从而提高数控加工效率和质量，保证数控加工精度，减少数控加工成本。②选择适当进刀方式。如果加工的工件是挖槽或是型腔，其进刀方式要侧重考虑切削效率、精度标准等因素。倘若工件表面粗糙度要求比较低，或者工件需要去除面积不大，均可选择垂直进刀方式；倘若是模具制造，通常会运用螺旋进到方式对合金模具展开迅速切削。

2.2 正确选择与安装刀具

①选择合适刀具。数控加工在选择刀具时候应当综合考虑工件的加工顺序、机床工作效能以及工件特性等。选择的刀具要符合以下要求：便于后续的安装以及调整，高精度，高耐用度，高刚性。在符合加工标准的前提下，尽可能选用刀柄较短的刀具，从而增加刀具的刚性。为了降低加工中发生的干涉状况，选择的刀要契合加工零件形状。②刀具安装要正确，这是保证数控加工精度的关键环节之一。为了避免干扰刀具切削加工中的切削角度，也为了保证加工零件尺寸和零件表面质量，相较于主轴中心线，数控车床上安装的刀具高度要更高、切槽刀是数控加工中损坏最为严重的刀具之一，原因是主轴转速、安装、程序以及进给量方面存在问题，安装切槽刀或是切断刀时候，与切削深度相比，刀头部分的长度要超出2～3mm，主切削刃一定和主轴中心线是互相平行的，不然有可能会切出两侧大小不一的槽底直径，刀刃还可能发生断裂。

2.3 切削用量的选择要合理

①在手工编程中，进给量、切削速度以及切削深度等切削用量的选择要合理化。工件的刚度、刀具以及机床决定了切削深度，倘若刚度能够支持足够深的切削深度，为了降低走刀几率，增加生产效率，粗加工就可以增加切削深度；倘若是精加工零件，为了保证精度及零件表面质量，可以减小切削深度。②对于自动编程来说，切削用量选择要合理化。倘若是普通数控加工切削量，依照手工编程进行操作即可，倘若数控加工为高速加工，无论是进给或是加工速度都极快，因此要控制切削深度以及进给量，两者都要尽量小，从而保证数控加工精度。

2.4 编程技巧

①对数控系统累积误差进行控制。前一点是增量方式编程的基准，持续执行多段程序必定会导致累积差异，因此在编制程序时候尽可能运用绝对方式编程，让每个程序段的基准都变为工件原点，能够降低数控系统计算的累积偏差，从而提高数控加工精度。②灵活运用固有程序。灵活运用螺纹、轮廓以及镗孔等多种循环方式，这些都属于数控机床的固有程序，从而简洁化冗长程序；对于由数学表达式给出的轮廓加工问题，例如正弦曲线、椭圆、抛物线等，可以合理运用用户宏程序编程以及参数编程来处理。③合理使用主程序和子程序。通常运用一个模具加工多个零件，倘若零件有相同部分，在整个操作过程中都可以在主程序中重复调用子程序。应合理使用主程序和子程序的关系。在程序编制过程中能够将增量编程用在子程序中，或者通过G52在主程序中设置局部坐标系，也可将镜像功能、旋转功能等用在主程序中，将冗长程序简洁化。④对刀尖圆弧半径具有的补偿功能进行合理运用。数控车削加工中所选用刀具刀尖要呈圆弧状，其基本都是内控镗刀或是外圆刀，是一种尖形车刀，对于需要精细加工的零件来说，如果其表面是锥面或是圆弧曲面，应当在加工前预估加工精度受到刀尖圆弧半径的影响。

2.5 快速控制尺寸精度

①控制车床尺寸精度。因为丝杠螺母间隙、刀具磨损等因素，数控车削中的机床在应用一段时日之后会发生偏差，另外测量读数不准确会降低工件尺寸精度，因此测量时候可提前通过游标卡尺和千分尺测量分别读大数和小数，如此操作可以减少读数误差，从而提高数控加工精度。②控制铣床尺寸精度。数控铣削中运用的程序和刀具尺寸一样，运用刀具长度以及半径两者的补偿，可完成粗精加工。在粗加工前输入恰当的数值，保证精加工余量的预留，粗加工后，结合测量状况在刀具半径和长度补偿中输入合适数据，随后开始精加工，从而提高数控加工精度。

3 结语

数控机床的作用和优势是毋庸置疑的，但是在数控机床的操作中由于人为或是非人为的因素，会导致加工中发生一些误差，这些误差影响了数控加工工件的质量。为了让数控机床技术的作用得以充分发挥，工作人员需要不断摸索、探究、改进操作技能，通过有效方法提高数控加工的精度。