杜朋旺，于津

（SEW-工業(yè)減速機(jī)（天津）有限公司，天津 300457）

優(yōu)化數(shù)控機(jī)床加工精度與生產(chǎn)率

Optimization of CNC machining precision and productivity

杜朋旺，于津

（SEW-工業(yè)減速機(jī)（天津）有限公司，天津 300457）

隨著機(jī)械加工技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)已成為機(jī)械加工的主要加工方式，不僅被廣泛應(yīng)用于航天航空、精密儀器、軍事等尖端領(lǐng)域，而且成為衡量國家工業(yè)現(xiàn)代化的重要指標(biāo)之一。在市場競爭日益激烈的當(dāng)今社會，優(yōu)化數(shù)控機(jī)床加工精度與生產(chǎn)率是數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)改造的必經(jīng)之路，對提高我國工業(yè)現(xiàn)代化水平以及改善國計民生具有十分重要的作用。本文分析了影響數(shù)控機(jī)床加工精度與生產(chǎn)率的因素，并對如何優(yōu)化數(shù)控機(jī)床加工精度與生產(chǎn)率提出了幾點建議，具有重要的現(xiàn)實意義。

數(shù)控機(jī)床；加工精度；生產(chǎn)率；優(yōu)化

當(dāng)前我國的機(jī)械加工技術(shù)已離不開數(shù)控機(jī)床加工，數(shù)控機(jī)床加工的精度與生產(chǎn)率直接影響了機(jī)械的質(zhì)量與數(shù)控加工的效率。隨著數(shù)控加工技術(shù)改革的不斷深入，我國的數(shù)控加工技術(shù)得到了很大提高，不僅提高了自身的機(jī)械性能，而且還可以生產(chǎn)出高精度、高質(zhì)量的機(jī)械零件，大大促進(jìn)了我國工業(yè)化發(fā)展的進(jìn)程。但是，隨著社會生產(chǎn)需求的提高和制造業(yè)的發(fā)展，對數(shù)控機(jī)床加工的精密度與生產(chǎn)率提出了新的要求，亟需對數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化。下面就簡要分析一下數(shù)控機(jī)床加工精度與生產(chǎn)率的影響因素與優(yōu)化措施。

1 數(shù)控加工技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

我國的數(shù)控機(jī)床起步較晚，加之工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，尤其是電子工業(yè)基礎(chǔ)差，致使其發(fā)展速度一直比較緩慢。隨著微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的數(shù)控技術(shù)也得到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，數(shù)控機(jī)床也在不斷地更新?lián)Q代，其發(fā)展先后經(jīng)歷了五個階段，目前采用的系統(tǒng)為微型計算機(jī)控制系統(tǒng)。

我國不僅能夠大批量生產(chǎn)和提供各種數(shù)控系統(tǒng)，并且能夠熟練掌握諸如多軸聯(lián)動、圖形顯示、螺距誤差補償?shù)榷囗楆P(guān)鍵技術(shù)。此外，我國還自主研發(fā)了五面體立式加工中心和成形加工中心等。但是我國的數(shù)控技術(shù)與世界發(fā)達(dá)國家相比，還存在很大差距，需要不斷改進(jìn)與提高。

數(shù)控技術(shù)是一種綜合了精密檢測、自動控制、精密機(jī)械等多種高精尖技術(shù)成果的技術(shù)，并隨著計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)以及微電子技術(shù)的不斷發(fā)展而日趨完善，逐步擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域，成為制造行業(yè)的主流技術(shù)。當(dāng)前，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢歸納如下。

（1）高精度與高速度。衡量數(shù)控機(jī)床加工質(zhì)量和效率的兩個重要指標(biāo)是速度與精度。直線電動機(jī)與電主軸的高速發(fā)展分別實現(xiàn)了機(jī)床坐標(biāo)軸的高速移動和主軸的高轉(zhuǎn)速，并通過采用高速直線進(jìn)給運動與單主軸高轉(zhuǎn)速的加工中心，實現(xiàn)了高速進(jìn)給與高轉(zhuǎn)速的組合機(jī)床。

（2）柔性制造系統(tǒng)化。即當(dāng)加工對象發(fā)生變化時，只需要通過修改程序的方式來滿足不同的加工要求。數(shù)控機(jī)床的柔性化將向系統(tǒng)化與單元化方向發(fā)展。

（3）多功能化?，F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)通過采用分級中斷控制和多CPU結(jié)構(gòu)，使操作者在控制數(shù)控機(jī)床加工的同時，還可以利用CRT和鍵盤對機(jī)械零件的加工程序進(jìn)行編制，不僅縮短了時間，而且提高了生產(chǎn)效率。

（4）審美程度高。隨著社會的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對生活質(zhì)量和品質(zhì)的要求越來越高，早期機(jī)床的設(shè)計理念已不能滿足用戶需求，尤其是在當(dāng)今這個高度重視“顏值”的社會。未來數(shù)控機(jī)床的設(shè)計理念將在滿足加工設(shè)備基本性能與內(nèi)在質(zhì)量的基礎(chǔ)上，更加注重造型的美觀度，來滿足用戶對數(shù)控機(jī)床越來越高的要求。

2 影響數(shù)控機(jī)床加工精度的因素

2.1 數(shù)控編程對加工精度的影響

數(shù)控加工直接受控于數(shù)控編程，編程的好壞將對數(shù)控機(jī)床的加工精度產(chǎn)生直接影響，主要體現(xiàn)在如下兩點：

（1）軌道擬合。由于數(shù)控機(jī)床的加工路線與擬合曲線不能達(dá)到完全吻合，從而影響了數(shù)控加工的精度。目前多采用等差法將加工路線與擬合曲線進(jìn)行重合處理，來確定最小誤差的曲線軌跡，在提高加工精度的基礎(chǔ)上，提高了數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)率。

（2）原點的確定。坐標(biāo)原點的確定也會影響數(shù)控機(jī)床的加工精度，因此機(jī)床控制人員在編程之前應(yīng)認(rèn)真分析零件圖紙，并嚴(yán)格按照設(shè)計要求確定坐標(biāo)原點，確保數(shù)控機(jī)床的精密度。

2.2 加工誤差對機(jī)床加工精度的影響

（1）幾何誤差。在數(shù)控機(jī)床加工過程中，將受到外部因素和內(nèi)部因素的共同影響，導(dǎo)致機(jī)床上加工的零部件發(fā)生幾何形變，從而影響機(jī)床的幾何精度。其外部因素多指由于加工產(chǎn)熱引起的膨脹、變形以及其他外部環(huán)境等因素，內(nèi)部因素多指機(jī)床導(dǎo)軌的直線度和水平度、機(jī)床刀具的準(zhǔn)確度等。

（2）刀具制造誤差。刀具的安裝誤差、制造誤差均會影響數(shù)控機(jī)床的加工精度。此外，刀具在使用過程中會產(chǎn)生一定的磨損，從而影響了切削生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本以及加工質(zhì)量。

（3）夾具誤差。夾具的裝配精度與制造精度離不開夾具的準(zhǔn)確定位、安裝與夾緊。從結(jié)構(gòu)上分析，數(shù)控機(jī)床的加工誤差，多由定位不準(zhǔn)確造成的。因此，提高數(shù)控機(jī)床的定位監(jiān)控是減少數(shù)控機(jī)床加工誤差的必要措施。

3 優(yōu)化數(shù)控機(jī)床加工精度與生產(chǎn)率的措施

3.1 控制數(shù)控機(jī)床的原始誤差

在數(shù)控機(jī)床加工過程中，產(chǎn)生誤差是不可避免的?？梢酝ㄟ^對產(chǎn)生的原始誤差進(jìn)行科學(xué)的系統(tǒng)分析，從而找到產(chǎn)生誤差的可能原因，進(jìn)而有針對性地提出改進(jìn)措施，進(jìn)一步減少原始誤差對數(shù)控機(jī)床加工精度的影響。

3.2 提高數(shù)控編程的科學(xué)性

先進(jìn)科學(xué)的數(shù)控編程方法是確保數(shù)控機(jī)床加工精度與生產(chǎn)率的前提與基礎(chǔ)，因此需要高素質(zhì)的數(shù)控編程人員來完成復(fù)雜程度日趨加劇的數(shù)控編程，不斷提高加工精度與生產(chǎn)率。

3.3 加強定位監(jiān)控技術(shù)

定位監(jiān)控技術(shù)可以及時發(fā)現(xiàn)加工過程中的誤差并做出相應(yīng)的調(diào)整，通過誤差補償機(jī)制對產(chǎn)生的誤差進(jìn)行補償，從而提高零件的加工精度。

[1] 朱仕學(xué). 淺析數(shù)控機(jī)床加工精度控制[J]. 技術(shù)與市場, 2012， (1).

[2] 李勝和. 淺談影響數(shù)控機(jī)床加工精度的兩大要素[J]. 鑄造技術(shù)，2009，（5）.

[3] 蘇宏志，楊輝主編. 數(shù)控機(jī)床與應(yīng)用 [M]. 上海： 復(fù)旦大學(xué)出版社，2010.

(P-01)

伊朗開始在阿薩魯耶新建國內(nèi)首套ESBR裝置

據(jù)悉，2015年10月14日，一套乳聚丁苯橡膠（ESBR）裝置的動工儀式在伊朗阿薩魯耶進(jìn)行。該裝置是伊朗國內(nèi)首套ESBR裝置，正在由薩達(dá)夫石化阿薩魯耶公司建設(shè)。據(jù)薩達(dá)夫石化阿薩魯耶公司總經(jīng)理Ahmad Jazayeri稱，該項目投資為2.55億歐元（2.911億美元），將歷時29個月完成。該裝置設(shè)計年產(chǎn)13.6萬t ESBR，主要將用于生產(chǎn)輪胎。

Jazayeri表示，Maire Tecnimont公司正在提供工程服務(wù)，而該裝置的技術(shù)由Versalis公司提供。

摘譯自《Chemical Week》

TG659

1009-797X (2015) 24-0085-02

A

10.13520/j.cnki.rpte.2015.24.033

杜朋旺（1988-），男，助理工程師，本科學(xué)歷，機(jī)械設(shè)計制造及自動化方向。

2015-10-18