数控车床加工精度的影响因素及提高措施论文_叶艳珍

数控车床加工精度的影响因素及提高措施论文_叶艳珍

(佛山市名将自动化设备有限公司 广东佛山 528300)

摘要:时代不断进步,机械制造行业发展突飞猛进,数控技术得到了广泛的应用,借助于数控机床能够极大地提升零件加工精度,使得数控机床工作质量得到切实保障。然而,现阶段由于我国机械生产加工中存在各种外来因素的干扰,各国行业对于零件加工精度要求不断提升,使得数控车床加工难度不断增大,甚至存在诸多不良因素,严重制约数控车床的长远发展。故此,本文针对数控车床加工精度的影响因素展开讨论,并提出相关的提高措施。

关键词:数控车床;加工精度;影响因素;提高策略

在机械制造领域中,数控车床的出现不仅提升了机械加工的整体效率,并且促进了工业的生产加工发展,带来了经济效益与社会效益等。在利用数控车床进行机械作业的过程中,应该加强产品的精度控制,确保产品的质量。然而,随着自动化技术的高速发展,数控车床的加工精度越来越高,因此机械工程单位应该加强数控车床加工精度影响因素的探究,如程序编写精度、伺服精度等,并加强对材料差异、安装技术的控制,确保数控车床加工精度的有效提升。

1.分析数控车床设备的基本特征

与过去的普通车床相比较,数控车床具备一些特有的特征:其一,加工技艺更精湛。数控车床的精度有很大提升,使得产品加工质量有了保障;其二,数控车床的科技设备更先进。例如完善了多坐标联动机制,使得复杂机械工件加工成为现实,并且提升了加工能力;其三,提升了加工效率。假若需要处理的机械工件较为复杂,传统型的加工手段往往需要借助于多个设备,但是利用数控车床只需要借助于一些程序修改即可精简加工流程,极大地提升了加工效率;其四,就整体层面来说,加工效率的提升使得生产时间有所增加,按照相关市场调查数据显示,我国数控车床的生产效率比传统型车床提升了2-4倍;其五,就车床设备机制层面来说,数控车床自动化模式更加优化,不仅节省了人力资源,减少劳动力需求,并且极大地缓解了机械工作人员的工作压力;其六,加工工艺更加精密化,操作人员能够掌握更加专业的技能,使得生产出来的产品质量更高。

2.影响数控车床加工精度的因素

在机械制造中,数控系统对精度与车床机械精度直接起到控制作用。而影响数控车床加工精度不准确的因素主要有以下几点:车刀几何参数产生误差;车床热变形导致误差;车床热变形产生误差;刀具磨损产生误差;伺服进给系统产生误差等。在这过程中,车刀几何参数与伺服进给系统是最为普遍存在的误差,具体情况如下:

2.1车刀参数变动对数控车床加工精度的影响

在实际的数控车床加工中,主要由车刀按照编程控制系统对零件进行合理切削,以得到需要的工件形状。车削加工的车刀主要分为:主偏角与刀尖圆弧半径两种。通常情况下,对棒料类产品进行加工时,会出现轴线尺寸偏离的现象,这一偏差容易与主偏角形成反比,并对折主偏角的加大而不断减小,最终与刀尖圆弧半径形成反比的关系。故此,在设计数控车床的编程过程中,应该按照加工零件的特征,充分考虑到轴向尺寸的偏差规律,并合理调整位移长度。当数控车床进行运行时,对数控车床加工精度产生影响的因素有:车刀刀尖圆弧、主偏角、零件中心高度偏差以及刀尖等,因此在实际编程中应该加以考虑与全面分析。

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2.2伺服系统驱动对数控车床加工精度的影响

数控车床本身的运作机制较为特殊,因此若想完成零件加工处理,需要采取伺服系统对车床部件驱动来完成。展开来说,定位数控车床的过程中需要借助于滚珠丝杠,但是伺服电机驱动主要对滚珠丝杠起着控制作用,因此在实际运行过程中,一旦滚珠丝杠出现任何误差,将直接影响定位精度,极大地降低精准性。一般来讲,数控车床若想控制伺服系统,通常采取半闭环控制方法以保证其正常运行。在处理加工零件的过程中,伺服电机对丝杠进行合理控制,使丝杠逆向运行,极易产生空运转的情况,甚至造成反向间隙的误差情况,除此之外,一旦受到外力作用,数控车床的运动组织与传动过程极易出现弹性变形的情况,导致零件加工处理与车床位置产生受力矛盾,导致零件加工精度受到直接影响。

3.探究如何提高数控车床加工精度的有效策略

3.1优化数控车床的总设计流程

在设计数控车床的过程中,应该严格遵循刚度原则,将车床受力变形均匀分配到应力传递的部件位置上,预防刚度薄弱部件的出现,避免车床局部结构变形的情况。与此同时,值得一提的是,数控车床结构重心对车床动态特征影响较大,通过降低重心高度,能够不断提升震动的模态频率,进而提升数控车床的加工精度。故此,在保证结构可以满足刚度的基础上,应该采取减少上部结构材料使用量的模式,有效降低车床的整体重心。除此之外,优化主轴系统热态特性也能够起到提升数控车床精度的作用。

3.2对丝杆的预拉伸,减少丝杆热变形的几何精度

现阶段,我国数控技术更迭升级较快,数控车床得到了持续性的发展,并广泛地应用于诸多领域当中。为了满足时代发展的需求,数控车床的切割速度与加工精度得到不断提高。然而,由于受到切削速度的影响,数控车床丝杆经常出现发热伸长情况,因此只有克服丝杆冷热变形的几何精度,才能够保证高精度的可靠性。对此,可以采取对丝杆预拉伸法进行解决。展开来讲,在对数控车床进行设计的过程中,预先把丝杆拉伸到热变形的伸长量,最终保证丝杆冷态和发热后的长度变形是一致,最终达到机床冷热机状态下加工产品的几何精度。

3.3合理运用误差补偿法提升数控车床加工精度

数控车床的稳定运行,需要以半闭环伺服系统驱动作为基础,其中反向偏差的存在直接对车床定位精度产生影响,导致加工零件质量不合格的情况发生。故此,为了解决这种问题,可以采取误差补偿法解决反向误差造成的不良影响,有效降低加工处理零件误差。现阶段,我国机械加工制造业中数控车床的应用,主要精度定位为0.01mm,这种车床一般来说是缺少补偿作用的。在车床运行中,一旦一个轴接收到指令控制,其运动轨迹将直接发生变化,通过数控车床中的相关设备,可以采取不定时模式读取反向间隙数值,并及时改正坐标位移指令数据。按照现实需求,对车床进行精准定位,能够有效避免加工精度受到反向偏差因素的影响,保证数控车床的加工精度。

结束语:

综上所述,处于新时代背景下,我国数控车床被广泛应用于机械制造领域当中。数控车床关系着产品的总体质量与水平,只有提高数控车床的加工精度,才能够确保产品的尺寸精度、形状精度等。故此,现阶段,机械制造应该高度重视数控车床的加工精度,合理控制加工零件的尺度精度、形状精度等,进而确保数控车床的生产效率。

参考文献:

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[5]王瑜.浅谈影响数控车床加工精度的因素及应对措施[J].中国新通信,2018,20(05):221.

论文作者:叶艳珍

论文发表刊物:《科技研究》2019年5期

论文发表时间:2019/7/23

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