數（shù）控銑床加工中線性尺寸的控製方法探討-齒（chǐ）輪加工機床（chuáng）網-數控機床市場網

您現在的位置：齒輪加工機床網> 技術前沿>數控銑床加工中線性尺寸的控製方法探討

數控銑床加工中線（xiàn）性尺寸的（de）控製方法探討（tǎo）

2023-3-31 來源：- 作者：-

摘要：數控銑床是指一類具備強大機械加（jiā）工（gōng）功能的數控機床。目前，中國高速（sù）發展的加（jiā）工中心和柔性加（jiā）工單元，就是在（zài）傳統數控銑床和數控鏜床的基礎上（shàng），發展出來的。但因為數控銑削加工過（guò）程最複雜，必須克服的技術問題也最多，所以，當人（rén）們在研製和發展數控係統軟件和自動編程語言時，總是（shì）將重心放到了（le）銑削工藝上。基於此，本文介紹了數控銑（xǐ）床的發展（zhǎn）現狀（zhuàng）與特點，通過分析數控銑床加工中線性尺寸的影響因素（sù），提出了提高數控銑床加工中零件精度的方法。

關鍵詞：數控銑床加工　線性（xìng）尺寸（cùn）　控製方法探討

1、引言

目前，社會經濟水（shuǐ）平的提升和科學技術的發展推動了（le）機（jī）械工程的進步，現（xiàn）階段的（de）傳統機械工程的不僅應用機械設備的生產過（guò）程（chéng），同時也是工業發展進程中（zhōng）重要的“生（shēng）產力”，特別是自動化的應用（yòng）和發展，促使（shǐ）生產的效率和整體質量有（yǒu）了極（jí）大（dà）的提升，對國民經濟

的發展產生了重要的影響作用。但是在實際的運（yùn）行中發（fā）現，受到多方麵因素的影響，致使自動化（huà）創新效率得不到提升，形成生產效率始終得不到有效提升的困境，限製了機械水平（píng）的快速提升。為改善這一現狀（zhuàng），相關人員和企業必須要注重這一工作內容的深化，促進機械工程以及自動化水平創新效率的快速提升，從而促進我國長遠（yuǎn）發（fā）展“更上一（yī）層樓”。

2、數控銑床的發（fā）展與加（jiā）工

數控銑（xǐ）床是現階（jiē）段工業發展進程中的重要方式和措施，對（duì）各式各樣的機械設備的（de）設計和製造有著非常重要的作用。隨著自動（dòng）化化（huà）技術（shù）的不斷發展，機械工（gōng）程作（zuò）業控製技術的優（yōu）勢將得到充分發揮。我國工業化的大力扶持，工廠、火電廠等工業（yè）建設成為了目前急需完成的（de）任務。而機械工程，遠遠離不開高水平自動化技術，有助於管（guǎn）理控製（zhì）好機械工程（chéng）的自動化（huà）的控製。簡單來（lái）說，機械自（zì）動化能（néng）夠促進整個社會更好的發展，對我國農業、工業的（de）發展有（yǒu）著非常積極（jí）的促進作用（yòng），自動化的實現（xiàn）使得整個機械工程的工作效率快速提升，同時也更符合現階（jiē）段社會快速發展的趨勢變化（huà）的要（yào）求（qiú）。但是（shì）伴隨著社會的持（chí）續進步和發展，現階段的機（jī）械工程已經無法（fǎ）滿足工業建設的需要，即機械工程以及自動化的（de）創（chuàng）新來自於社會經濟（jì）的進步的壓迫，在（zài）越來越先進並且充滿各項（xiàng）未（wèi）知挑戰的（de）社會（huì）發展趨勢（shì）中，現階段（duàn）的機械工程以及自動化與理（lǐ）想目（mù）標存在著較大的差距，因此創（chuàng）新（xīn）是該工程進步的必然（rán）舉措，進行這一（yī）工程的創新（xīn）能夠（gòu）使得機械自動化的效（xiào）率更好的提升，真（zhēn）正意義上發揮出（chū）此工程以及先進（jìn）生（shēng）產技（jì）術的優勢，提升國民經濟的同時提高自（zì）動化水平，繼而奠定我國經濟強國的國際（jì）地位（wèi）。

作為機械工程最基礎的生產（chǎn）內容，零件加工對於（yú）提升零件（jiàn）裝（zhuāng）配質量，改善（shàn）機械設備應用效果具（jù）有深刻影響。現代工業生產（chǎn）中，機械（xiè）設備的零件生產多是通過（guò）銑床完成的，傳統生產模（mó）式下，銑床需要進（jìn）行人工操作控製（zhì），這不僅影響了機械構件的生產（chǎn）效率，而且對零件產品的生產質量和精（jīng）度造成了較（jiào）大影響。新（xīn）時期，機械自動化技術在零件生產中得到了廣泛應用，就自動化技術本（běn）身而言，其能在計算（suàn）機係統的作用下，對（duì）機（jī）械生產過程、機械零件參數要求等數據進行分（fèn）析，然後係統設計控製程（chéng）序，實現（xiàn）機械零件自動化、精準化生產。結合生產實際可知，在機（jī）械自動化技術（shù）的支撐（chēng）下（xià），機械零件的生產模（mó）式得到了極大（dà）優化，在一定程度上，其實現了機械零（líng）件的集成化、精細化生（shēng）產（chǎn）。銑床的加工表（biǎo）麵造型，通常由直線或其他曲線（xiàn）所構成。該機械適應性強，加工精度高，機械加工品質（zhì）穩定，製造效（xiào）率較高。它（tā）綜合利用了計算機、自動控製、伺服（fú）驅（qū）動器、精確計量（liàng），以及新型的機械構件等科學技術成就。這也是未來數控車床的主要發展方向。

譬如，通過銑床（chuáng）進行零件生產時，可深層（céng）次（cì）進行機械自動化技術的深入和（hé）融合應用，該技術下，生產人員先需要分析各種構件的規格、結構、類型，然後在考慮構件（jiàn）缺口的基礎上，對構件的集合元素進行係（xì）統分析，最後結合（hé）零件應（yīng）用實（shí）際情況進行（háng）各單（dān）元構連接，可實現銑床的微連接生產，獲得預期的加工零件。新時期，機械自動化技術在機械加工行業零件生產中的應用日益深入，且其與數字控製、智能化、現代傳感等技術的交融愈發深入。在實際生產中，為進一步提升機械自動化技術在零件生產中的應用效果，還應注重機械自動化與機電一體化的結合，同時應注（zhù）重機械功能多元化、零件結構設計標準化（huà）、模塊化的控（kòng）製（zhì），並規範使用智能控（kòng）製技術，提升機械（xiè）零件製（zhì）造加工的效率和精（jīng）度。在車輛零部（bù）件機械加（jiā）工程序中，當數控車床（chuáng）上用來（lái）加工汽車零（líng）件的（de）打（dǎ）孔時，在數控車床上通常有一個打孔設備（bèi）。在（zài）鋼板上打孔時，必須多次打開。每次開機後，都需要調節底（dǐ）板的定位。盡管精（jīng）確度很高，但工作（zuò）效率卻很低下。於是，發明了一個專用於汽零件加工的（de）數控機床。為實現上述開孔高效率的目的，本實用新型提出了以下技術（shù）方法：

一台進行了汽車零件機械加工（gōng）的數控車床，分為底板，在底板頂部的上下二端固定安裝有豎板，在二（èr）豎（shù）板的上部與頂板緊固相連，在頂板底麵與垂直底板中間固定安裝有驅（qū）動推杆，在驅動推杆的輸出端固定安置有（yǒu）支承板，在驅動推杆前（qián）後二端的支（zhī）承板上方固定安裝了有限位杆，限位杆一頭（tóu）活動穿過並伸入至頂板上部，在支承板底部的上下（xià）二端（duān）活動固定安置有接受槽，接（jiē）收槽的內側（cè）活（huó）動安置有一頭（tóu）伸入至支承板下部的對接杆，在二（èr）個對接（jiē）杆底部均與支承板緊固相連，在對接杆的對側裝有限（xiàn）位槽，在（zài）支承板的上下二（èr）端活動安（ān）置有螺紋操縱（zòng）杆，在螺紋控（kòng）製棒上的一頭伸入支承板內，在螺絲扣操縱杆的另一側（cè）固定安裝有限位杆，限位杆的另一頭則伸入限位裝置凹槽中，在支承板的底麵固（gù）定安裝有連杆機構，連杆的（de）底麵固定安裝有驅（qū）動裝（zhuāng）置，驅動裝（zhuāng）置的輸出端麵（miàn）固定安裝有鑽杆。

3、數控銑床（chuáng）的特點

（1）數控銑床（chuáng）已具備了很大的生產能力，因此通常不要求使用專用裝（zhuāng）夾（jiá）等（děng）特種（zhǒng）加工工藝裝置。在更換工件時，僅需要調出在數控係統設（shè）備中保存的工藝程序、裝夾刀具和調整（zhěng）刀具（jù）的數量，生產周期也大大縮短；

（2）高度的生（shēng）產自（zì）動化可以降低操作人員（yuán）的勞動強度（dù），有利於生產管理的自動化；

（3）加工精度高，加工品質穩定且安全（quán）。數（shù）控設備的最大（dà）脈衝當量一般為零點零零一（yī）毫米，而精密的數控機床則可達 0.08μm，而且，數控加工設（shè）備還減少了操作者的操作失誤；

（4）一次性裝夾定位後，可（kě）加工需要更多工（gōng）序（xù）加（jiā）工的零部件。

4、數控銑床加工中線性尺寸的影響因素（sù）

集成化、模塊化機械工（gōng）程自動化發展的重要趨勢。在（zài）數控銑床加工中，機械設備與信息控（kòng）製、傳感（gǎn）、現代監控、智能操作等（děng）多個模塊結合在了一起，這種單元模塊集成的（de）方式有效地縮（suō）小了機械設備的體積規模和精細化程度，對於（yú）給工業生產具有（yǒu）積極作（zuò）用。

如在數控（kòng）銑床加工中生產中，生產人員可在（zài）統籌分析加工數據的基礎上，深化（huà）機械自動化技術在實際生產中的應用，這樣才能實（shí）現機械自動（dòng）化與企業生產現狀（zhuàng）的融合，助力企業的自動化、信息化發展。柔性自動（dòng）化是基於計算機技術發展而來的一種全新技術，其對於（yú）機械自（zì）動化技術優化和企業持續發展具有積極作（zuò）用。在機械（xiè）工程中，相比於集成自動化，柔（róu）性自動化技術本身更（gèng）加科學，智能化程度更高。將機械工程與集成自（zì）動化、柔性自動化等技術（shù）結合在一起後，不（bú）僅能實現（xiàn）企業生產資源的優化配置，而且能提升企業的核心競爭能力，此外其能促進技術水平向經濟水平的（de）轉變，助力企業（yè）的全麵發展。值得注（zhù）意的是，在數控銑床（chuáng）加工中，其技術的應用的信息化程度也在（zài）不斷提升；這是因為在現代工業生產模式下，人們（men）對於規範化、標準（zhǔn）化、精細化生產的要求不斷提升，為實現生產過程的有效控製，人們在機械自動化技術（shù）應用（yòng）中，愈發重視對設備參數、生態狀態數（shù）據的控製，這實現機械自動化技術柔性控製與信（xìn）息化控製的集合，有助於提（tí）升機械自動化技術的整體應用水平，保證工業生產的整體效益。經過對有（yǒu）關資（zī）料的（de）檢（jiǎn）索，作者（zhě）列舉了在數（shù）控銑（xǐ）床加工中零部件精度的一些影響因素，主要可包括在如下（xià）幾（jǐ）個層麵：

（1）製造誤差和工具（jù）磨（mó）損。刀具誤差對加工精度的影響因刀具類型而異；

（2）加工誤差和夾具磨損。夾具（jù）偏差，主（zhǔ）要是指定位部件、導刀部件、分度機構、工裝夾具等的加工偏差 ; 夾具安裝後，與上述（shù）部分工作麵間的相應長度偏差 ; 使用（yòng）期間，夾具工作表麵（miàn）的磨損；

（3）加工（gōng）現場的環境影響。加（jiā）工現場通常有很多的小金屬碎片。如果這些小金屬屑在零部件的定位表麵或定位孔上，會影響零（líng）部件的加工（gōng）精確度（dù）。而為了高精度加工，那些看不見的小金屬片也會影響加工精確度；

（4）零件內部殘餘應力；

（5）機床誤差，是指機床的（de）生產偏差（chà）、裝配（pèi）偏差和損（sǔn）壞。主要涉（shè）及機械導（dǎo）軌的導向誤差、機械發（fā）展（zhǎn）軸線的回轉偏（piān）差，以及（jí）機械（xiè）傳動鏈的傳動（dòng）偏差。

5、提高線性尺（chǐ）寸（cùn）精度的方法

加工精確度，是指在加工後零件的實際幾何（hé）參數（尺（chǐ）寸、形狀和（hé）位（wèi）置）達到設計圖樣中規定的理（lǐ）想幾何參數的程度。符合度（dù）越高，代表機械加工精確度就越高。可以從以下三個方麵提高線性尺寸精（jīng）度：提（tí）高零件尺寸精度、提高零件形狀精度、提高零件位置精度。

5.1　提高（gāo）零件尺寸（cùn）精度

5.1.1　試切法（fǎ）

通過試切方式所達到的精確度可以相當高。它並不要求複雜的儀器，但（dàn）是（shì）由於這種（zhǒng）方式比較費時，因此工作效率（lǜ）低下。所以隻能用於生產單件產品和小批量投（tóu）產。作為（wéi）一個試切削加工工具（jù） - 匹配，它是在已加工零部件的基礎（chǔ）上加（jiā）工與另一（yī）種匹配的工件，並結合另外兩種（或多個（gè））工件進行（háng）加工的方式。在匹配（pèi）中的最後加工尺（chǐ）寸要求以與已加工零（líng）部件的配合要求為準。

5.1.2　調整法

提前用試樣（yàng）或（huò）標（biāo）準件調節機械、夾具、刀具與工件之（zhī）間的精確相（xiàng）對位，以（yǐ）保證加工工件的尺寸準確度。因為尺寸預先調（diào）節完畢，所以在整個機械加工程序中沒有重複切削。而尺寸則是通（tōng）過手動獲（huò）得的，在（zài）一個零件的（de）整（zhěng）個機械加工程（chéng）序中都維持恒定。這就是調節方式。也因此，在采用銑床夾具（jù）時，刀具的定位由刀塊大小決定。同樣，它一般適用於批量投（tóu）產和小批量生產。

5.1.3　定（dìng）尺寸法

采用一定規格的刀具來確定（dìng）工件加工部分長度的方法，叫做定徑方法。采用一定標準規格的刀具進行機械加工，加工表麵的長度根據工件規格確定。也就（jiù）是說，可以采用具備相應（yīng）規格精度（dù）的刀具（如鉸刀、鉸刀、鑽頭等）來確（què）保工件加工零件（如（rú）孔）的精度。定尺寸（cùn）法作業簡單，產量高，而且工藝精度穩定。這基本上就和機械工人的技術沒關（guān）係了。它產量高（gāo），廣泛應用於不同（tóng）產（chǎn）品（pǐn）型式。例如，鑽孔（kǒng）和鉸縫等。

5.1.4　主動測（cè）量法

在機（jī）械加工程序中，在機械加工程序中測定加工長（zhǎng）度，或把（bǎ）測（cè）定（dìng）結果和設計規定的長度加以對比（bǐ）。目前，在主動檢測中的值（zhí）可用數表示。

5.1.5　自動控（kòng）製法

自動控製法共分為兩種：①自動檢測是指機械上的一種手動（dòng）測定（dìng）工件（jiàn）大小的設備。當工件超過所需大時，檢測設備會發出命令，使機械自行（háng）縮回或終止運行；②數字控製是由機（jī）械上的伺服電機、滾動絲杆來螺（luó）母副和一個數字控製裝置（zhì），用以控（kòng）製刀柄（bǐng）或操作台的準確（què）運動（dòng）。

最初（chū）的自動控製方式，是通過使用主動（dòng）測量（liàng）和機械或（huò）液壓控製（zhì）來實（shí）現（xiàn）的。該自動控製方法的（de）產品質量穩定，產量高，且工藝靈活性較好，可滿足多個品種產（chǎn）量。它是現代機械（xiè）工業的重（chóng）要發展方（fāng）向，是計算機輔助製造技術（CAM）的重要基石。

5.2　提高零件形狀精度

5.2.1　軌跡法

這（zhè）種加工方式使用刀尖的軌（guǐ）跡形成工件表麵的（de）圖形。一般的車（chē）削、銑削、刨削和打磨都（dōu）屬於刀尖軌跡法。該方法所得到的圖形準（zhǔn）確度，主要依靠於成形運動的準確度。

5.2.2　模型法

成形刀具的幾何造型可以用來代替（tì）傳統機（jī）械的一些（xiē）成形運動，以達到機械加工表麵的造型。如成形（xíng）車削、銑削、打磨等。成形方法獲得的圖形精度，主要決定於刀刃的外形。

5.3　提高零件位置精度

5.3.1　直接找正裝夾

該（gāi）方法是一種裝夾（jiá）手段，通（tōng）過千分（fèn）表、劃線盤或目視檢查直接找到工件（jiàn）在機床上的位置（zhì）。

5.3.2　劃線找（zhǎo）正裝夾

這種夾緊方法產量較少，而且精確度低，對工人的技（jì）術要求較高（gāo）。通常用來單件或（huò）小批量生產（chǎn）中的較複雜、重型零部件的加工，或毛坯材料（liào）尺寸公差很大，工人無法直接用夾具裝裝夾。

5.3.3　用夾具（jù）裝裝夾

夾具是針對加工工藝中的特（tè）點而（ér）專門設（shè）計的（de）。夾具上的定位元件，能使工件迅速地取（qǔ）得相應（yīng）於機床（chuáng）和刀具的準確定位，應用於批量加工和批量生產。

6、數（shù）控銑床加工注意事項

規範使用數控（kòng）銑床加工技術，能實現機械工程（chéng）生產模式得以優化，對於提升企業（yè）生產效益（yì）具有積極作用。新時期，深化機械自動（dòng）化技術應用已經成為企業高效生產的內在要求。在機械工程自動化（huà）技術應用（yòng）中，首先應認識到科學技術（shù）是數控銑床加工技（jì）術應用的基礎，應不斷的進行技術創新，深化現代信息技術在機械工程及自動化技術中的應用。其（qí）次在機械工程生產中，還應注重機械自動化技術發展趨勢的把（bǎ）控，實現技術應（yīng）用（yòng）趨勢與生產現狀的有效結合（hé）。最後為進一步提（tí）升機（jī）械工程自動化技術的應用水平，在實（shí）際生產中，還應注重其應用體製、機製的優化，一方麵，應加大在機械工程自動化技（jì）術應用的層麵的資源投入，不斷引入新技術、新設備，為機械自動（dòng）化技術應用奠定良好基礎。另一方麵，現代企業（yè）應強化機械自動化技術（shù）應（yīng）用的組織管理，如提升生產人員專業技術水平等，這樣才能提升機械（xiè）自動化技（jì）術應用水平，謀得更大的發（fā）展效益。

7、結語

總而言（yán）之，數控機床技術的應用對於機械（xiè）工（gōng）程發展具（jù）有深刻影響，其直接（jiē）關係著機械生產的效率和質量。在實際生產中，人們隻（zhī）有充分認識到機械自動化生產的優勢特征，深化其在具體行業領域中的應用，完善數控銑床加工中線性尺寸的控（kòng）製方（fāng）法，才能發揮

數控銑床的價值。

作者：王雪　翟梽（zhì）錦　楊世航　董樂樂

來源：黃河交通學院　焦作市數控銑床設備工程技術研究中心（xīn）　

投稿箱：
如果您有機床行（háng）業、企業相關（guān）新（xīn）聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯（lián）係本網編輯部，郵箱：skjcsc@vip.sina.com

更多相關信息

名企推薦

業界視點

| 更多

行（háng）業數據

| 更多

博文選萃

| 更多（duō）

數控（kòng）機床