數(shù)控機(jī)床加工誤差產(chǎn)生的原因及對策

威海職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系　龍素麗

數(shù)控機(jī)床加工誤差產(chǎn)生的原因及對策

威海職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系龍素麗

在智能化控制時(shí)代背景下，數(shù)控機(jī)床加工在社會(huì)實(shí)踐中的應(yīng)用越來越廣泛，但是受各種因素的影響，數(shù)控機(jī)床加工容易出現(xiàn)誤差，而產(chǎn)生的誤差會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)床生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，因此本文基于當(dāng)前數(shù)控機(jī)床加工誤差的產(chǎn)生因素闡述相應(yīng)的解決對策，以此促進(jìn)我國數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展。

數(shù)控機(jī)床；加工誤差；精確度

1　引言

機(jī)械加工誤差是零部件加工后的幾何參數(shù)與理想設(shè)計(jì)的參數(shù)之前存在偏差的程度。機(jī)械加工誤差是機(jī)械加工中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，降低機(jī)械加工誤差是數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。由于受到各方面的影響，數(shù)控加工誤差仍然一直存在，數(shù)控加工誤差對于實(shí)現(xiàn)精細(xì)化機(jī)械會(huì)產(chǎn)生較大的影響，尤其是對精細(xì)零部件的產(chǎn)生會(huì)造成巨大的阻礙，因此我們必須要加強(qiáng)對導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床加工出現(xiàn)誤差原因的分析，并且采取相應(yīng)的措施，以此對誤差進(jìn)行一定的補(bǔ)償，提高零部件加工的質(zhì)量。

2　數(shù)控機(jī)床加工誤差產(chǎn)生的原因

數(shù)控機(jī)床加工中誤差的產(chǎn)生具有一定的必然性，由于數(shù)控加工過程涉及的因素比較多，因此如何控制加工誤差是數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展以及數(shù)控操作人員工作的重要內(nèi)容。結(jié)合相關(guān)實(shí)踐案例，數(shù)控機(jī)床加工誤差產(chǎn)生的原因主要有以下幾個(gè)方面。

2.1數(shù)控機(jī)床自身造成的加工誤差

數(shù)控機(jī)床一般是由智能控制系統(tǒng)控制的，因此總體分析造成數(shù)控機(jī)床自身誤差的原因主要是：一是控制系統(tǒng)誤差。以閉環(huán)控制系統(tǒng)為例，由于閉環(huán)控制系統(tǒng)工作原理主要是由數(shù)控裝置插補(bǔ)器發(fā)出的指令信息與工作臺(tái)上檢測到的實(shí)際位置反饋信息進(jìn)行比較，根據(jù)差值不斷控制運(yùn)動(dòng)，但是在位置檢測反饋中由于存在較多的不穩(wěn)定因素，容易造成控制精度不高的問題，進(jìn)而引起系統(tǒng)出現(xiàn)波動(dòng)，造成機(jī)床工作不穩(wěn)定。二是機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的誤差。數(shù)控機(jī)床在驅(qū)動(dòng)坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)和停止時(shí)都會(huì)出現(xiàn)升降的過程，而過程會(huì)造成數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)波動(dòng)，從而引起誤差。

2.2制造工藝造成的加工誤差

制造工藝造成的誤差主要來源于工藝安排的不合理和刀具運(yùn)行切入點(diǎn)選擇的不當(dāng)。工藝安排不合理完全可以通過前期的設(shè)計(jì)加以調(diào)整。因此本文重點(diǎn)分析刀具切入點(diǎn)的選擇。在數(shù)控機(jī)床加工中，刀具的切入點(diǎn)對于誤差具有很大的影響，如果在加工銑削封閉的零部件時(shí)，一定要選擇輪廓曲線兩幾何元素的交點(diǎn)處，但是在實(shí)踐中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)刀具切入點(diǎn)不合理而導(dǎo)致零部件加工精度不夠的問題。

2.3數(shù)控加工定位導(dǎo)致的誤差

數(shù)控機(jī)床定位中產(chǎn)生的誤差主要是夾具使用不當(dāng)造成的，一般而言夾具定位誤差多半是人為因素造成的誤差，例如在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控加工過程中，由于每個(gè)工件在夾具中所占的位置不同，因此會(huì)造成加工后的工序尺度也就不同，工件定位產(chǎn)生的誤差成為影響數(shù)控機(jī)床加工質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

3　解決數(shù)控機(jī)床加工誤差的對策

基于數(shù)控機(jī)床加工中所導(dǎo)致誤差的原因，為切實(shí)提高數(shù)控機(jī)床加工的精度、生產(chǎn)更多的高質(zhì)量零部件產(chǎn)品，應(yīng)該結(jié)合數(shù)據(jù)機(jī)床加工誤差產(chǎn)生的原因，提出相應(yīng)的解決對策。

3.1控制數(shù)控機(jī)床自身誤差的對策

首先要降低數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)產(chǎn)生的誤差。由于不同的控制系統(tǒng)會(huì)造成不同的誤差結(jié)果，因此對于開環(huán)式數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)應(yīng)該從元件和電路上入手，一方面要盡可能地選擇滿足步距角的電機(jī)，另一方面要采用查分較細(xì)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路；而對于封閉式控制系統(tǒng)造成的誤差則主要是從優(yōu)化反饋系統(tǒng)入手，具體措施就是選擇精度較高的反饋系統(tǒng)，并且在反饋系統(tǒng)安裝中要提高精度；其次優(yōu)化數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)。機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)主要是提高傳動(dòng)元件的剛度，以此降低因?yàn)闄C(jī)床加工過程產(chǎn)生的振動(dòng)而導(dǎo)致零部件加工波動(dòng)。同時(shí)也要消除傳動(dòng)元件之間的間隙，當(dāng)然氣溫波動(dòng)也會(huì)造成零部件加工產(chǎn)生誤差，因此要盡可能控制工藝溫度。

3.2控制數(shù)控機(jī)床加工工藝的對策

基于導(dǎo)致數(shù)控加工工藝的缺陷，對于控制數(shù)控加工工藝缺陷的對策主要從工藝安排和刀具運(yùn)行兩個(gè)方面入手：一是由于數(shù)控機(jī)床加工工藝不合理造成的零部件誤差是非常嚴(yán)重的，但是其也是能夠控制的，在實(shí)際的數(shù)控機(jī)床加工過程中要注意孔系加工的路線和順序，根據(jù)規(guī)范和設(shè)計(jì)制定出孔系加工的合理順序和精確位置；二是在數(shù)控機(jī)床加工中要規(guī)范刀具運(yùn)行的參數(shù)特別對于刀具出點(diǎn)、入點(diǎn)、角度三個(gè)重要參數(shù)制定嚴(yán)格的規(guī)范，遵守加工設(shè)計(jì)和行業(yè)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床加工質(zhì)量的提升。

3.3控制數(shù)控機(jī)床定位誤差的對策

定位誤差產(chǎn)生的原因大部分是人為因素，因此對于該誤差一方面要提高數(shù)控機(jī)床加工操作人員的專業(yè)技能和職業(yè)道德素質(zhì)，讓工作人員嚴(yán)格按照規(guī)范要求對加工元件進(jìn)行定位，保證加工元件安裝的合格；另一方面要提高數(shù)控機(jī)床加工的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，要以更高的工藝和測量基準(zhǔn)，確保數(shù)控機(jī)床加工質(zhì)量，要保持?jǐn)?shù)控機(jī)床加工過程中編程的質(zhì)量，使數(shù)控機(jī)床加工的定位誤差得到控制。

總之，數(shù)控機(jī)床加工屬于系統(tǒng)工作，在數(shù)據(jù)機(jī)床加工中影響加工質(zhì)量的因素比較多，因此容易出現(xiàn)誤差，所以對數(shù)控機(jī)床加工誤差我們要以積極主動(dòng)的態(tài)度，采取必要的干預(yù)手段，提高數(shù)控加工精度，從而生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。

［1］趙顯日.經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床加工中誤差來源分析及其對策［J］.煤炭技術(shù)，2013年08.

［2］李瑞斌，張立仁，時(shí)海軍.數(shù)控機(jī)床加工誤差產(chǎn)生的原因及其對策［J］.長江大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010年9月.