浅谈数控加工中零件质量的控制

摘要：一件合格的产品是从毛料加工至符合图纸上的工件的过程。其包含有尺寸公差精度、表面粗糙度、形位公差要求、表面热处理、坯料的选择、机加工设备的安排、加工工艺方案、刀具的应用以及操作人员精湛的技术等形成一系列加工流程才能完成加工。

关键词：数控加工;质量;控制

机械加工要加工出高质量的零件，可通过设计工装，如夹具、量具等获得技术支持来实现。在实际生产中，数控车床车削零件的质量受诸多因素的影响，如工艺过程，数控系统，数控编程和对刀调整等都直接影响零件的加工质量。还可以利用软件来进行校正补偿，在软件的支持下，使每道工序、工步、走刀都能获得最佳的切削用量组合，充分发挥工艺系统的潜能，获得高的加工精度及重复精度。通过深入分析数控车削过程中数控系统误差、编程误差和对刀误差产生的原因，提出减小误差的有效措施。掌握经济型数控车床的使用技巧，充分发挥其潜能，从而实现提高数控车削零件加工质量的目的。

一、 数控机床方面

输入数控特定的编程代码来确定工艺非常重要，所以手动数据输入时应注意输入的正确，输入后应认真校对确认。数控车床采用是滚珠丝杠副，对消除反向间隙很关键并且都要进行预紧，从理论上讲，是达到了零间隙，无反向空程。实际上，对于有相对运动的传动部件，间隙是不可避免的。对于高精度的滚珠丝杠副而言，只是间隙非常微小;如果真的达到零间隙，运动的阻力就会增大。因而，在丝杠反向运动时，只要存在微小的空程，这个空程就足够影响加工精度，因此加工时刀具的移动能保持尺寸连续递增或递减的趋势，可消除机床产生反向间隙的影响。

二、 数控加工工艺方面

制定工艺方案是整个加工过程中重要的一个环节，因而要与其他加工工序衔接好。全面考虑零件的整个加工工艺内容，在切削加工工序之间合理地安排工序和辅助工序，协调好各个工序的安排顺序，有利于提高零件的质量，工序安排的科学与否直接影响到零件的加工质量、生产效率和成本。对形位精度要求较高的表面安排在一次装夹下完成，可避免多次安装所产生的安装误差影响位置精度。一般来说，在一次装夹中应一次性完成对所能加工的表面内容进行粗精加工至尺寸要求。减少装夹次数，提高加工工艺效率。

三、 刀具选择方面

刀具的选择、刃磨、安装正确直接会影响到加工工件的质量。根据工艺系统刚性、具体零件的结构特点、技术要求等情况综合考虑，采用不同的刀具和切削用量，对不同的表面进行加工，有利于提高零件的加工质量。粗车时，要选强度高、使用寿命长的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、大进给的要求，减少走刀次数，提高加工效率。精车时，要选精度高、寿命长、切削性能好的刀具，以保证加工精度的要求。为减少换刀时间和方便对刀，数控车削中广泛采用机夹可转位刀具，能提高數控加工生产率，才能保证零件的加工质量。

四、 校刀方面

对刀在数控机床上一般以工件右端面中心点设为对刀点，多采用试切法对刀，试切过程中的测量精度直接影响对刀的准确度以及加工尺寸精度。对于具有刀具半径补偿功能的数控系统，在编程时，只要按零件的实际轮廓编程即可，而不必按照刀具运动轨迹编程。使用刀具半径补偿值指令，刀具自动偏离工件轮廓一个刀具半径值，并按刀具中心轨迹运动，从而加工出所要求的工件轮廓。当刀具磨损或刀具重磨后刀具半径发生改变，这时只需手工输入改变后的刀具半径，而不需修改已编好的程序。

五、 数控编程方面

数控程序——般按零件轮廓编制，按零件的基本尺寸并结合各加工形面的具体公差要求编制。按基本尺寸编程，用刀具半径补偿考虑公差带位置，每把刀具有相应的刀补值，适用于各个尺寸使用不同刀具进行加工：按极限尺寸平均中值编程，使用一把刀具同时加工出各尺寸，编程前的参数值计算较烦琐。减小累计误差的影响，数控系统在进行快速移动和插补的运算过程中，会产生累计误差，当它达到一定值时，会使机床产生移动和定位误差，影响加工精度。在程序中适当插入回参考点指令，机床回参考点时，会使各坐标清零，这样便消除了数控系统运算的累积误差，有益于保证加工精度。有换刀要求时，可回参考点换刀，这样一举两得。实际加工中，巧妙利用返回参考点指令，可以提高产品精度和加工时间，也方便操作者。

六、 结语

零件在数控车床上加工的复杂多样，形状及位置千变万化，加上材料、批量、工艺不同等多方面因素的影响。因此，需要做到所加工零件进行具体分析和灵活对待，根据零件图样要求认真分析加工工艺方案，选用合适的工艺参数和刀具参数，合理设计数控加工工序、走刀路线，精益求精，充分发挥数控机床本身精度和操作人员技术，就一定能加工出符合图样技术要求的零件。

作者简介：

刘晓利，山西省晋中市，平遥现代工程技术学校。