數(shù)控機床加工過程中誤差補償法的實踐研究

張廣輝 濟寧市技師學(xué)院

一、數(shù)控機床機械加工中的誤差因素

（一）加工原理誤差

加工原理誤差是數(shù)控機床機械加工中的一種常見誤差。加工技術(shù)、機床的刀具輪廓和傳動比等要素是這一誤差的主要影響要素。從加工原理誤差的產(chǎn)生緣由來看，在數(shù)控機床的實踐加工過程中，實踐應(yīng)用的加工原理和理論上的差距，是引發(fā)誤差問題的一個重要緣由。第二，數(shù)控機床實踐加工中所采用模具與理論模具之間的差別性會在刀具輪廓的加工工作帶來一定的誤差。從理論上看，數(shù)據(jù)加工對加工刀具的曲面有著較為嚴(yán)格的要求，但是在實踐生產(chǎn)過程中，應(yīng)用于數(shù)控加工的刀具的曲面只能用弧線或直線等線形曲面來替代，這就會讓數(shù)控加工的實踐結(jié)果與理論結(jié)果之間產(chǎn)生一定的差別性。

（二）機床的不合理使用

針對機床的使用存在兩方面不合理的環(huán)節(jié)，其一是設(shè)備維護保養(yǎng)環(huán)節(jié)，企業(yè)不重視數(shù)控機床的保養(yǎng)和運維，系統(tǒng)出現(xiàn)故障就會導(dǎo)致機床出現(xiàn)異常狀況，設(shè)備就相應(yīng)的增加了磨損與加速老化；其二是對于機床的投入較小，大部分設(shè)備老化導(dǎo)致故障率頻現(xiàn)，而沒有得到及時的更新替換。數(shù)控機床的精密和高性能是需要良好的維護與保養(yǎng)的，對于一些部件要及時更換，協(xié)調(diào)好技術(shù)升級與硬件匹配的關(guān)系，但是目前機床沒有得到良好的養(yǎng)護，會導(dǎo)致企業(yè)的生產(chǎn)能力逐漸下降。

二、數(shù)控機床機械加工精度提升誤差補償技術(shù)的實踐分析

（一）進給伺服系統(tǒng)補償法

在數(shù)控機械之中，伺服系統(tǒng)對各個加工坐標(biāo)軸進行驅(qū)動的傳動裝置，在理論應(yīng)用過程中，這一系統(tǒng)可以進行正反兩個方向的驅(qū)開工作。從數(shù)控機床機械加工對加工軌跡的懇求來看，這一系統(tǒng)在正向運動及反向運動的進行過程中，可以將加工控制精度精確至0.1微米。調(diào)速范圍廣和響應(yīng)過程的快速性是這一系統(tǒng)的主要特性。開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)和半閉環(huán)系統(tǒng)是系統(tǒng)的主要組成局部。將數(shù)控機床的指令脈沖轉(zhuǎn)化為電機輸出軸的旋轉(zhuǎn)運動，是開環(huán)控制系統(tǒng)對數(shù)控消費過程進行控制的表現(xiàn)。對指令脈沖進行控制，是應(yīng)用開環(huán)系統(tǒng)進行誤差補償?shù)挠行Т胧ｉ]環(huán)伺服系統(tǒng)的驅(qū)動安裝為直流伺服電動機或交流伺服電動機。它能夠借助檢測安裝的作用，將機床工作臺的實踐位移狀況反應(yīng)至數(shù)控安裝的比擬器中，進而對指令位移信號進行比擬。位置控制單元和速度控制單元是半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的主要內(nèi)容。在這一系統(tǒng)用中，光電脈沖編碼器所發(fā)乎的脈沖發(fā)揮的是位置信號反應(yīng)作用和測速信號的作用。它能夠在對伺服電機的轉(zhuǎn)速進行控制Hi的根底上，對加工誤差進行降低。

（二）熱誤差檢測試驗

在車主軸夾持工件實際運行過程中，工件主要保持懸臂狀態(tài)，其中軸承會產(chǎn)生熱源，所以熱漂移導(dǎo)致車主軸出現(xiàn)誤差。在通常情況下，溫度傳感器主要包括接觸式和非接觸式兩種方式，數(shù)控機床溫度檢測主要包括溫度傳感器、A/D 轉(zhuǎn)換器等。需要檢測人員結(jié)合實際情況，設(shè)置好傳感器的溫度，根據(jù)數(shù)控機床實際結(jié)構(gòu)布局情況，合理安排熱源位置。但是利用非接觸式傳感器，能夠節(jié)省空間，安裝便利，測量數(shù)據(jù)精確，并且不會受到結(jié)構(gòu)的限制，獲得完整的信息，提升數(shù)據(jù)處理的連續(xù)性和精確性。在實際應(yīng)用過程中，熱誤差檢測主要分為溫度檢測和熱漂移檢測兩種檢測方式。首先，在進行車主軸溫度檢測過程中，可以把電腦與熱像儀進行連接，動態(tài)的采集數(shù)據(jù)，檢測人員可以利用熱像圖選擇相應(yīng)的溫度點，分別在車主軸承和后軸承部位上選擇相應(yīng)的溫度點，從而設(shè)置出相應(yīng)的溫度點的曲線。其次，在進行車主軸熱誤差檢測過程中，可以利用激光三角反射位移傳感器，有效采集熱誤差數(shù)據(jù)，然后配置相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集卡，實現(xiàn)數(shù)據(jù)測量同步和數(shù)據(jù)搜集同步。

（三）G 代碼修改補償法

G代碼是數(shù)控機床消費理論范疇經(jīng)常應(yīng)用的一種理論言語。刀具補償功用是這一系統(tǒng)中的主要功用。在對刀位信息進行修正的基礎(chǔ)上，對誤差范圍進行補償，是G代碼的刀具補償功用的主要表現(xiàn)。從誤差補償機制的應(yīng)用時間來看，五軸機床誤差補償模型的構(gòu)建，能夠?qū)AM軟件所生成的一些初始刀位進行修正。在對G代碼進行修正的過程中，相關(guān)工作人員需求對工件的幾何外形進行肯定，進而在對工藝過程和刀具軌跡進行肯定的根底上，完成機械加工的誤差補償工作。針對一些工作量相對較大、零件構(gòu)造較為復(fù)雜的誤差補償工作，工作人員在對G代碼進行修正的過程中需求借助計算機的輔助作用完成編程工作。

三、結(jié)束語

隨著社會的不斷進步，我國的工業(yè)化進程也在加速推進，其中作為機械器件中應(yīng)用范圍最廣的數(shù)控車床，對其加工精度的要求也變得越來越高。一個器件的加工精度對該器件的質(zhì)量和使用壽命都有直接的影響。因此在數(shù)控車床的加工生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，需要對其生產(chǎn)質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，在其生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié)中都盡量避免誤差的產(chǎn)生，進而達到提高數(shù)控車床的加工精度的目的。