數(shù)控加工精度的影響因素分析及提升策略探討

程改蘭 任天樂

摘 要：隨著社會的發(fā)展，我國的生產(chǎn)力水平不斷提高，其中對于數(shù)控機床來說，就需要著重提高其加工精度，加工精度在一定程度上可以反應(yīng)出機械數(shù)控加工技術(shù)的水平。本文針對于數(shù)控加工精度的影響因素以及提升策略展開一系列的討論，并且提出合理化的建議，希望對我國數(shù)控加工技術(shù)有一定的幫助作用。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機床;加工精度;影響因素;提升策略

0 引言

隨著科技的發(fā)展，逐漸改變了機械制造行業(yè)，新的技術(shù)層出不窮。在現(xiàn)在的機械制造行業(yè)當(dāng)中，大規(guī)模的使用了數(shù)控機床技術(shù)，并且技術(shù)也在不斷進步，不斷創(chuàng)新，向著高精度、高生產(chǎn)力的方面發(fā)展，性能也得到了顯著的提高。對于數(shù)控機床的加工精度，需要想盡一切辦法來提高，因為對于一些需要高精度的生產(chǎn)過程中，比如航天工程，稍有不慎就會滿盤皆輸。基于此，必須要大力發(fā)展我國數(shù)控機床的精密加工技術(shù)。

1 數(shù)控加工精度的影響因素分析

1.1 加工原理誤差

在對一些零件進行加工時，都會使用一些近似的刀具輪廓或者加工運動軌跡來完成，不能做到百分百的貼合，近似的加工軌跡就一定會產(chǎn)生誤差。然而這種誤差并不是因為機器和操作所導(dǎo)致的，而是在設(shè)計的原理上就不可避免，所以如果誤差保持在可以接受的范圍內(nèi)，那么這種加工方式就可以得到認可。

1.2 刀具制造誤差和磨損

加工過程中會使用到刀具，然而刀具也是被制造出來的，再制造刀具時也會存在一些設(shè)計原理上的誤差。在生產(chǎn)出來之后，雖然這些誤差會保持在一定的范圍內(nèi)，但是隨著后期的使用就會產(chǎn)生一定的磨損，這種磨損在達到一定的程度后就會嚴重影響所加工零件的精密度，從而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量低下。

1.3 位置誤差

在實際的生產(chǎn)過程中，大多數(shù)的零件都會設(shè)計出相應(yīng)的軸線、表面形位公差要求，想要達到這種設(shè)計要求，就必須要在機械加工的過程中，克服掉因為機床的傳動間隙、彈性形變而引起的摩擦力，減小偏差，在一定程度上這種偏差會隨著閉環(huán)系統(tǒng)得到一定的修正，對其影響不是很大。但是在一些開環(huán)的數(shù)控加工系統(tǒng)中，就會導(dǎo)致整個加工過程產(chǎn)生誤差。

1.4 幾何誤差

在數(shù)控的加工過程中所產(chǎn)生的誤差大多有內(nèi)、外兩種原因。內(nèi)部原因是數(shù)控機床自身的技術(shù)所導(dǎo)致的幾何誤差，類似于刀具磨損以及誤差等;外部原因是指在加工過程中零件受溫度所影響所產(chǎn)生的形變。

1.5 機床定位

影響加工精度的一項重要原因就是機床的定位誤差，具體可以分為在開環(huán)和閉環(huán)的狀態(tài)下的各種情況。在開環(huán)的情況下，眾多影響因數(shù)會導(dǎo)致機床無法精準定位，從而產(chǎn)生誤差。在閉環(huán)情況下，就能夠定位檢測裝置從而修復(fù)偏差。

2 提升數(shù)控加工精度的策略探討

2.1 提高數(shù)控機床的設(shè)計合理性

隨著當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在數(shù)控機床領(lǐng)域也取得了不小的進展，但與一些國外的先進技術(shù)有些差距。我們在對零件進行精密加工時，一定要注意設(shè)計的合理性，堅持等剛度的原則，從而提高我們對于零件精密加工的水平。

2.2 控制原始誤差

在零件的加工過程中，原始的誤差雖然不能夠避免，但是我們可以進行控制，將其盡可能的控制在比較小的范圍內(nèi)。比如在因工藝系統(tǒng)溫度的影響所產(chǎn)生的形變，我們就能夠使用水冷、風(fēng)冷的技術(shù)對其進行一定的調(diào)整。在刀具的選擇中，要選用精確度較強的刀具，合理的控制各個部位的誤差，才能夠生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。

2.3 科學(xué)制定切削用量

在對零件進行精密加工的過程中，加工步驟的不同，其切削用量也不同，想要提高精確度，就需要降低進給量，科學(xué)的制定切削用量。

2.4 提高定位精度

提高零件的精密加工水平就需要提高其定位精度，需要在數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)下，使各個部件都在標(biāo)準的位置，從而有良好的精確度。對于數(shù)控機床的定位進準度要經(jīng)常進行檢修，可以有效地確保加工精度。

2.5 采用實時監(jiān)測技術(shù)

隨著數(shù)控機床技術(shù)的發(fā)展，在技術(shù)方面上還是有一些不足的地方，這就需要我們對其進行實時監(jiān)測，從而及時發(fā)現(xiàn)問題并且進行檢修。在加工的過程有很多環(huán)節(jié)，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯都有可能造成不可修復(fù)的誤差，所以就需要我們做好每一步的監(jiān)測，從而保障加工過程的穩(wěn)定運行。對于每一步的數(shù)據(jù)進行整合并匯總，然后再通過數(shù)據(jù)系統(tǒng)來建立誤差補償模型，也要對加工環(huán)境進行檢測，比如溫度、空氣濕度、灰塵含量，有助于提高加工的精確度。

3 結(jié)語

根據(jù)本文的論述可以得出，在當(dāng)前我國的數(shù)控機床的發(fā)展中，還需要有很多的方面需要進步，我們需要時刻做好對于數(shù)控機床的定位精度工作，保障我國零件精密加工技術(shù)的穩(wěn)定發(fā)展。對于一些不能避免的誤差，我們要盡量減少，使其保持在可以控制的范圍，降低其對于零件加工的影響。我們還需要不斷研發(fā)出更加科學(xué)、更加合理的數(shù)控機床與精密加工技術(shù)，從而使我國的精密加工技術(shù)在世界上有立足之地。

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基金項目：四川省科技廳支撐計劃項目（2014SZ0107）

作者簡介：程改蘭（1985-），女，河南鄭州人，碩士，講師，主要研究方向：機械工程。