數(shù)控立車加工精度影響因素分析及對策控討

徐宏英

(齊齊哈爾二機床(集團)有限責(zé)任公司，黑龍江齊齊哈爾1 61005)

摘要：隨著我國機械加工水平不斷提升，數(shù)控系統(tǒng)與機床制造融合發(fā)展成效逐漸提升，為生產(chǎn)企業(yè)獲取更高經(jīng)濟收益奠定基礎(chǔ)。本文通過對數(shù)控立車加工精度影響因素進行分析，以期得出行之有效的精度控制對策，提升數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品制造綜合質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：數(shù)控立車;加工精度;影響因素;對策

DOI:10.16640/j.cnkl.37-1222/t.2018.10.057

在數(shù)控立車加工過程中，需做好精度控制，一旦精度控制不當(dāng)，將直接影響產(chǎn)品制造綜合質(zhì)量，降低生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)濟收益。然而，當(dāng)前數(shù)控立車加工體系內(nèi)，卻存在客觀因素影響加工精度，無法達成產(chǎn)品高效制造目標(biāo)?；诖?，為了使當(dāng)前數(shù)控立車加工精度得以提升，分析影響其制造精度的因素，及提升產(chǎn)品加工精度的方略顯得尤為重要。

1 影響數(shù)控立車加工精度的因素

我國作為發(fā)展中國家，數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用歷程較短，在研究與創(chuàng)新數(shù)控體系過程中，技術(shù)人員不斷總結(jié)系統(tǒng)優(yōu)化方略，這些寶貴經(jīng)驗主要源于對數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展制約因素的客觀分析，繼而提升數(shù)控系統(tǒng)優(yōu)化對策研究成效?；诖?，為了使當(dāng)前數(shù)控立式車加工精度得以提升，分析影響加工精度因的素顯得尤為重要。

(1)機床基礎(chǔ)對數(shù)控立式車加工精度的影響。機床基礎(chǔ)是數(shù)控體系運行重要載體，一旦機床基礎(chǔ)在設(shè)置過程中存在問題，將直接影響數(shù)控立車加工精度。例如，數(shù)控機床基礎(chǔ)在構(gòu)設(shè)之初，未遠離振動源，在設(shè)置防震槽時，其寬度與深度未達到隔絕干擾的目的，直接影響機床基礎(chǔ)穩(wěn)定性，在這種惡劣環(huán)境下，數(shù)控系統(tǒng)機床操作平臺設(shè)置水平精度很難控制，降低產(chǎn)品制造綜合質(zhì)量。

(2)數(shù)控編程對數(shù)控立式車加工精度的影響。數(shù)控立車加工之所以可實現(xiàn)自動化，主要源于其生產(chǎn)運行結(jié)構(gòu)內(nèi)有數(shù)控自動化控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)依照指定編程指令完成產(chǎn)品制造生產(chǎn)目標(biāo)，將數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)晶制造與生產(chǎn)精度控制在合理范圍內(nèi)。例如，在編程原點選擇過程中，技術(shù)人員需依照零件制造圖紙、加工特點、制造目標(biāo)等因素進行，科學(xué)選擇編程原點，制定編程坐標(biāo)，為加工工藝、系統(tǒng)功能、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)有效落實奠定基礎(chǔ)。然而，在編程原點選擇過程中，技術(shù)人員因未有效掌握圖紙比例，尺寸鏈換算過于頻繁等因素，使加工精度無法控制，影響產(chǎn)品制造綜合質(zhì)量。除數(shù)控編程原點選擇不當(dāng)影響該體系加工精度外，數(shù)控編程中加工路線選擇、數(shù)據(jù)處理、軌跡擬合籌因素，也是影響數(shù)控立車加工精度的主要因素。

(3)數(shù)控立式車加工因機床系統(tǒng)誤差影響產(chǎn)品精度。機床運動誤差除源于數(shù)控編程不當(dāng)外，還受機床系統(tǒng)誤差影響，使機床系統(tǒng)運行無法在可控范圍內(nèi)，影響產(chǎn)品制造綜合質(zhì)量。例如，螺距作為處于數(shù)控機床高精度滾珠絲杠中衡量系統(tǒng)運行精度的數(shù)據(jù)之一，如若產(chǎn)生螺距誤差，將降低絲杠定位精準(zhǔn)性，影響數(shù)控系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。除螺距誤差外，反向間隙誤差、熱變形誤差及伺服系統(tǒng)誤差均會影響數(shù)控立車加工精度，為此技術(shù)人員需從實際出發(fā)，思考影響數(shù)控立車加工精度的因素，做好相關(guān)誤差的補償與抑制，為提升數(shù)控系統(tǒng)制造精度奠定基礎(chǔ)。

2分析有效提升數(shù)控立車加工精度的對策

(1)提升機床基礎(chǔ)制造精度。機床基礎(chǔ)相當(dāng)于建筑工程地基，只有機床基礎(chǔ)穩(wěn)定，在其上制造并落實的生產(chǎn)體系才可發(fā)揮積極功效，滿足數(shù)控立車加工實踐需求。基于此，技術(shù)人員需不斷提升自身綜合素養(yǎng)，結(jié)合數(shù)控系統(tǒng)建造、加工與生產(chǎn)實際需求，科學(xué)選擇機床基礎(chǔ)構(gòu)建位置，隔絕干擾源，

(2)如若無法降低干擾源消極影響，需規(guī)劃落制造防震槽，避免干擾源對機床制造生產(chǎn)精度消極影響。在機床基礎(chǔ)選擇與規(guī)制得當(dāng)同時，技術(shù)人員需依照數(shù)控立車加工體系建造參數(shù)，科學(xué)有效藩實數(shù)控體系建造計劃，卻保數(shù)控立車加工精度在可控范圍內(nèi)。

(3)優(yōu)化數(shù)控立車加工編程。第一，優(yōu)化數(shù)控編程原點。編程原點需與產(chǎn)品制造圖紙尺寸相符，規(guī)設(shè)工件設(shè)計與工藝落實標(biāo)準(zhǔn)，以此為依據(jù)控制并優(yōu)化編程原點設(shè)置成效，降低尺寸鏈換算出現(xiàn)幾率，提升尺寸測量精準(zhǔn)度;第二，科學(xué)處理編程數(shù)據(jù)。編程數(shù)據(jù)是數(shù)控系統(tǒng)有序落實加工目標(biāo)的依據(jù)，為此技術(shù)人員需做好編程數(shù)據(jù)統(tǒng)計，從已知制造工件輪廓著手，分析產(chǎn)品加工幾何條件，進行節(jié)點坐標(biāo)運算，同時規(guī)設(shè)工件尺寸測量標(biāo)準(zhǔn)，避免出現(xiàn)測量偏差，影響加工精度;第三，編程尺寸與圖紙標(biāo)準(zhǔn)尺寸需相互統(tǒng)一;第四，加工路線編程需科學(xué)合理。依照工件制造需求，做好數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)進刀與退刀方式規(guī)劃，使其滿足產(chǎn)品表面加工需求，將機床運動誤差控制在合理范圍內(nèi)。依據(jù)加工路線最短原則實現(xiàn)對位置精度要求不高孔隙的加工目標(biāo)，采用順銑工藝，可有效提高數(shù)控編程精度。

(4)應(yīng)對機床系統(tǒng)誤差的有效對策。第一，做好螺距誤差補償。對比高精度位置測量系統(tǒng)所得數(shù)值、某軸運動實際位置數(shù)值，盡量多的選擇測量對比點，提升對比科學(xué)性，將這些誤差值錄入數(shù)控系統(tǒng)中，分析螺距誤差值，以此為依據(jù)做好螺距誤差補償，提升數(shù)控立車加工精度;第二，做好反向間隙誤差補償。在數(shù)控立式車加工體系創(chuàng)設(shè)之初，從結(jié)構(gòu)優(yōu)化角度充分考慮反向間隙誤差，給予結(jié)構(gòu)充分誤差補償，結(jié)合數(shù)控系統(tǒng)實際運行情況，選擇補償參數(shù)，提升系統(tǒng)自動補償能力;第三，做好熱變形補償。結(jié)合數(shù)控立車加工體系構(gòu)建運算函數(shù)式或建立列表，結(jié)合機床內(nèi)部需進行熱變形補償?shù)沫h(huán)節(jié)進行熱變形量測量，填充表格或函數(shù)關(guān)系式，分析熱變形與溫度二者關(guān)系，得出補償值，提升加工精度;第四，做好伺服系統(tǒng)誤差抑制。從圓弧加工、直線加工等具體加工方面著手，結(jié)合數(shù)控立車加工參數(shù)設(shè)置情況，保障進給軸位置開環(huán)增益相等，位置環(huán)增益盡可能高，達到提升加工精度目的。

3結(jié)束語

綜上所述，為了使數(shù)控立車加工精度得以有效提升，技術(shù)人員需不斷提升自身系統(tǒng)優(yōu)化能力，總結(jié)加工精度優(yōu)化經(jīng)驗，從實際出發(fā)，做好機床基礎(chǔ)設(shè)置，規(guī)避因數(shù)控編程、機床系統(tǒng)誤差所帶來的消極影響，達到提升數(shù)控立車加工精度的目的。

參考文獻：

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