数控加工精度分布规律的研究论文_张丽珍

数控加工精度分布规律的研究论文_张丽珍

山东省城市服务技师学院 山东烟台 264670

摘要:现阶段,我国社会经济水平和科学技术水平发展的同时,对机械产品质量的要求越来越高。相对于传统机械加工技术来说,数控机工技术具有高精度、易于实现控制、高柔性的特点,日益成为机械制造业发展的主流。机械产品质量与组成改机械产品的零件的制造质量密切相关,数控加工能够获得较高的精度和表面质量。不同的表面有不同的切削加工方法,因此,如何进行切削加工,对保证零件质量,提高劳动生产率和降低成本,有着重要的意义。本文从影响数控车床加工精度的影响因素方面进行分析,提出相应的措施。

关键词:数控;精工精度;影响因素;分布规律

引言:

数控车床的应用能够有效的提高零件加工精度,使其质量得到有效的保障。然而由于生产加工中存在各类不同因素的干扰与影响,再加上人们不断提升的针对零件加工精度的要求,让工厂数控车床的加工工作增加了很大的难度,其中存在很多因素,影响到加工精度情况,比如:数控车床的几何精度、刀具规格形状以及人为操控方法等等,都造成不同程度的影响。深入探究数控车床加工精度影响因素及提高对策具有重要意义。

1数控车床的工作原理

数控车床设备是现代化的制造技术与先进科学技术进行融合的一种全新技术设备,数控车床设备在本身安装了多工位的刀塔技术结构或者是动力刀塔技术结构,这种车床设备具备了极其广泛的机械工件加工性能,能够加工直线圆柱工件、圆弧工件以及螺纹工件等,可以利用数控车床的插补功能补偿生产加工技术功能,可以促进复杂机械应用工件的批量化生产,为机械加工企业的制造创造良好的经济效益。车床加工的零部件主要由砂轮回转、工作台回转、修整滚轮回转、尾架、刀架转角等部分组成。

数控车床包括加工设计参数、技术控制的语言描述、编制过程的流程控制等一系列操作程序,利用计算机数字化的一种控制系统进行操作和控制,将已经设定好的语言编制活动成果输入到操作的程序装置中,可以利用计算机设备实现对整个流程的控制,能够实现对加工工件的审核和检验。

2数控机床设备的主要特点

(1)数控车床加入多坐标联动机构,可以进行更复杂的机械零件加工,提高加工工艺水平。(2)在更多类型加工机械设备的情况下,数控车床只需要控制可以相应改变的程序,而不需要整个生产线重装,提升了机械设备的加工效率,也扩大了数控车床的应用范围。(3)整体来看,数控车床生产效率较高。(4)从机床设备的具体运行情况来看,数控车床自动化水平较高,可有效降低劳动力需求,降低员工工作压力。

3数控车床加工精度的影响因素分析

3.1车刀参数变动影响

数控车床零件加工所使用的车刀拥有主偏角,刀尖存在圆弧半径,实施棒状物体的加工处理的时候,相应的轴线尺寸易于产生误差,并和刀尖圆弧半径呈现正比的关系,和主偏角呈现反比的关系,当主偏角变大的时候,其反而缩小。因此,数控车床实施编程处理的时候,应结合零件的具体特征,充分考虑其轴向尺寸误差因素,及时改变有关位移的长度。当数控车床进行运作的过程中,一旦车刀的主偏角、刀尖的圆弧半径和其零件中心的高度产生偏差的时候,必然使零件的加工精度降低,所以全面、细致编程处理十分必要。

3.2车床伺服系统和程序的精度误差

一些低端数控车床,本身精度控制就相对较差,即使是一些相对高端的采用半闭环伺服系统的数控车床,也存在反向偏差的影响。此外,一些数控车床的编程系统本身并没有考虑零件的结构误差,由于每个零件存在不同的结构公差,实际编程时一旦按照既定的尺寸进行编程便会出错,并最终导致无法加工出合格的零件。

4数控讲过精度分布试验方法

4.1正交试验设计法

正交试验设计法的特点为:完成试验要求所需的试验次数较少;数据点的分布很均匀;可用相应的极差分析方法、方差分析方法,回归分析方法等对试验结果进行分析,引出许多有价值的结论,而且试验次数少,数据点分布均匀,结论的可靠性好。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在生产实际中,常用统计分析法研究加工精度,主要有分布图分析法和点图分析法。

(1)分布图分析法

分布图分析法的作用是可以判别加工误差的性质,假如加工过程中没有变值系统性误差,那么气尺寸应服从正态分布,由这个特点可以判断实际分布与正态分布相符合,也可以判断加工过程中没有变值系统误差或者随机误差,可以进一步根据是否与公差带中心重合来判断是否存在常值系统性误差。

(2)点图分析法

用分布图法分析研究加工误差时,需在全部工作加工之后,才能绘制出分布曲线,故不能反映出零件加工的先后顺序。因此,这种方法不能按照一定规律变化的系统误差和随机误差区分开,也不能在加工进行过程中提供控制工艺过程的资料。为了克服这些不足,更利于批量生产的工艺过程质量控制,因此,点图法在生产中得到广泛应用。

4.2正交试验结果分析方法

正交试验方法得到广泛的应用,主要原因不仅在与能够使试验的次数减少,而且能够用相应的方法对试验结果进行分析并引出许多有价值的结论。因此,使用正交实验法进行试验,如果不对试验结果进行认真的分析,并引出应该引出的结论,那就失去用正交试验法的意义和价值。

极差分析方法是正交试验结果的主要分析方法之一,极差指的是各列中各水平对应的试验指标平均值的最大值与最小值之差。用极差法分析正交试验结果可以引用以下几个结论:

(1)在试验范围内,各列对试验指标的影响从大到小的排队,某列的极差最大,表示该列的数值在试验范围内变化时,使试验指标数值的变化最大。所以各列对试验指标的影响从大到小的排队,就是各列极差R的数值从大到小的排队。

(2)得出试验指标随各因素的变化趋势。为了能更直观地看到变化趋势,常将计算结果绘制成图。

(3)给出试验指标最好的、适宜的操作条件。

(4)可对所得结论和进一步的研究问题进行讨论。

5改善数控车床加工精度的措施

想要数控加工的精度得到有效的控制,首先需要做好对数控车床整体的优化设计,要从数控车床的每一个零部件进行控制,做好对每一个零部件的精细设计,我国数控车床设备在生产工艺流程方面发生着很大的变化,当前随着机械工件加工技术水平的不断提升,我国机床设备总体设计工作的质量也需要不断进行完善。切实提升数控机床设备床身技术部件的几何运行精度,我国数控机床设备在未来的发展中一定会朝着一种高速度和高精度的方向深入发展。需要做好对机床设备的床身底座、导轨结构的设计,保证其质量,另外,还有抗震技术、机械加工作业中的刚度承受能力等技术进行进一步的提高。例如为了减少应用中出现的误差,需要最大限度的降低刀具的几何误差,选择硬度高、耐磨性好和耐高温的金属作为制作刀具的材料。可以采用“一刀多尖”的方法,将一把车刀从一道工序中的应用扩展到多个不同的工序中。这种方法的使用可以提高工件加工的精度,能够在很大程度上减少成本,每一种刀尖都有不同的表示方法,在使用的过程中,需要操作人员对数控车床进行重新编程,将刀尖进行编号,输入到程序中,在使用的过程中,可以通过寻找编号来进行操作使用。

结语

综上所述,我们可以得知,数控加工精度的水平对产品的质量有很大影响,有加工零件的形状精度和尺寸精度和相对位置精度,数控机床的精度被机床制造商和用户关心。本文讨论了数控车床设备的基本工作原理和特点,加工精度的影响因素和提升数控车床加工精度的几个方法,对数控车床精度的提升有很大的意义。

参考文献:

[1]滕章斌.车床加工精度控制的创新方法探讨[J].黑龙江科技信息,2013(18):77.

[2]王雪峰.数控车床加工精度的影响因素及策略[J]现代工业经济和信息化,2016,6(21).

[3]周华.数控车削中刀具的选用及其对加工质量的影响[J].湖北工业大学学报,2008(3):99-101.

论文作者:张丽珍

论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期

论文发表时间:2018/5/28

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