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数控车床加工精度影响因素分析及其控制

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发表时间:2020-09-21 16:32作者:福道数控机床来源:数控车床加工精度影响因素分析及其控制网址:http://www.fudao988.cn
文章附图

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0 引言

近年来,数控车床被广泛应用于机械制造等工业生产当中,为企业创收增盈,提高生产效率发挥着重要作用[1]。工业生产中对于机械产品的精度要求较高,尤其是精密仪器制造等,更是对数控技术提出更加严格的要求。因此,如何提高数控车床的精度操作,准确无误地按照设计要求生产出合格产品,严格把控好质量关、安全关,具有十分重要的意义。

1 精度影响因素分析

在实际操作过程中,由于参数设置,操作人员经验不足,操作标准不统一,车床设备老化磨损等多方面因素的影响,都会导致加工精度出现偏差,从而影响产品加工的质量。只有通过对主要影响因素的仔细分析,加以针对性整改,才能为生产合格产品提供有效保障。

1.1 系统控制

伺服驱动一般在数控车床的系统控制之中担任着重要角色,主要负责各加工部件之间的顺畅衔接,便于按照流程施工[2]。其工作原理是利用滚珠丝杠进行有效定位,然后通过伺服电机提供驱动力,带动各部件运转,借助电机转速的快慢,有效控制滚珠丝杠在定位中的施工精度。一般情况下,半闭环型的伺服系统被广泛应用在数控车床加工工艺当中,在启动电机开始工作前,电机将会呈现出反向运动状态,从而会出现较明显的偏振空隙,呈现空转状态,在电机运行平稳的工作状态下,受到转动部分和驱动机构的综合外力影响,会出现一定范围的弹性形变,加工点与其他待加工区位由于振动频率不同,会出现明显的差异,从而造成更多间隙产生,无法确保施工精度。在进行系统误差分析时,还需要考虑方向间隙问题,以及由此产生的误差值的叠加效应,这些因素都会降低产品机加工的精度质量。

1.2 参数控制

一般情况下,数控车床主要通过计算机数字编程按照既定的程序进行机加工,把需要加工的各项数据以数字形式输入到程序当中,通过参数设置来调整车刀对零部件等待加工产品的切削扯丝工作,以此确保加工出来的成品能够符合设计要求。

车削加工过程中,主偏角和刀尖的圆弧半径等基本参数可通过车刀进行反映,加工棒料时,轴向尺寸往往容易造成一些偏差,当出现此类问题时,应当及时进行合理分析,减少误差影响。此类误差与主偏角之间通常存在一种反比关系,当主偏角逐渐增大之后,对应的误差会相应减小;但与刀尖圆弧的半径关系却呈现正比关系。因此,当加工过程中车刀参数受到影响发生变化,也会造成加工精度的降低。

2 提高精度的控制措施

2.1 加强几何精度管理

要通过加强过程管控来提高车床的加工精度。在车床正常工作状态下,要严格控制车刀的切削速度,以求达到设计加工的理想精度要求,切勿将切削速度固定在高速运转状态下,尽量减少空隙产生和偏振的影响,从而影响精度施工。在加工操作过程中,可以利用滚动钢制轨道的方式,促进切削工作更加流畅,结合钢制轨道的刚度情况,提高导轨自身稳定性,使得车床能够在稳定导轨平面自由滑动。同时,在车床设计之初,还应当考虑借助辅助设备对滑道进行加固,使其始终处于水平位置,导轨与基座之间应尽量减少缝隙,如果存在缝隙,还需要及时采取辅助物进行充填,确保通过提高车床设计的进一步合理性,来保证切削工作的平稳顺滑加工,减少故障率和精度下降。

2.2 误差补偿措施

要合理利用数控系统特有的补偿功能科学分析处理在操作过程中的误差补偿。当出现误差偏差时,应该及时分析偏差原因,采取有效措施进行补偿,注重细节和过程上的管控。比如在实践工作中,可适当利用闭环伺服系统的相关软件来完成对应控制目标,确保将车床进行有效控制,使其能够发挥基本作用。在具体加工过程中,较容易出现反向偏差的问题,当出现此类情况时,应及时采取相关措施,减少对定位精度造成负面不可控的影响。与此同时,也可以采取反向偏差的补偿技术对加工环节中存在的问题及时进行处理,妥善处置因此造成的误差隐患,避免其对系统稳定性运行的影响。

2.3 源头设计防控措施

在具体实践工作中,面对系统误差的问题,可以利用科学的防止方式处理。为了减少加工误差和操作误差,应从数控车床出厂的设计制造方面进行严格管控,对机械装备的精度进行科学分析,采取合理手段进行干预,防止出现系统误差问题。

2.4 精度综合控制措施

2.4.1 对刀工作管控

按照对刀结构的不同,可将对刀方式划分为2种不同的类型,分别为机械外部与机械内部。机械外部可以利用刀具预调仪适当地开展各种加工活动,还可以依靠试切手段开展对应工作,如果技术装备尚不完善,则需及时确定断面的中心点区域,将其视为至关重要的对刀点,在找到对刀点区域后,可以将该区域适当规划,确保在机床回归原来位置后,仍可以进行合理的对刀处理。当刀具与加工部件产生了有效接触后,需要进行ZO类型测量处理,保证及时记录刀补值,当Z轴任务完成了之后,可以适当利用试切手段,继续处理X轴的对刀工作,以此强化精度管理。

2.4.2 科学调试

在完成基本对刀工作之后,还需重视调试工作进展情况,在加工零部件之前,需仔细梳理清楚调试细节,以便开展下一步调试活动。可以通过对基本行程的加工模拟,利用坐标系对刀具位置进行合理调整,精准确定,运用科学的手段提高加工质量。开始模拟实践时,应对程序特点进行细致分析,采取科学措施对加工过程的各个环节进行仔细检查,制定详细预案,有效控制可能出现的故障问题,确保在自运行过程中,及时查找发现问题并有效处理,圆满完成相应调试任务。

2.4.3 加工细节控制

在经过加工前的设备调试环节后,还需要检查零部件产品的合格情况,若没有基本的质量保障,将会严重影响下一步工作的开展。在调试环节可以详细分析各部件之间配合运转的情况,但并不能够完全反映出每一个部件产品质量是否合格达标。在实际加工生产过程中,通常会因为细节问题影响加工精度。同时,试运转期间,由于质量无法保证,也会造成刀具的磨损破坏,进而影响加工精度。

3 结语

在实际加工操作过程中,可以通过合理的预防控制措施对加工质量和加工环节进行调配管理。利用科学管控,严格遵循规章制度和工艺流程,促进专业人员的协调分工。从设备制造的设计、调试、加工、问题排查、改进建议、监督管理等方面入手,提升精度加工与精度管理水平,确保在精度提升后,产品质量与安全质量进一步得到保障,达到产品设计的预期目标。


 
 

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