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淺談數控車床技（jì）術加工精度工藝優（yōu）化

2021-10-14 來源：廣東鬆山職（zhí）業技術學院作者：陳（chén）瑞華

摘要：目前，數控車床技術加工是製造業生產加工的最優選擇，它可（kě）以有（yǒu）效保證（zhèng）企（qǐ）業的經濟效益，提升產品生產的效（xiào）率和合格率。但是數控車床加工環節複雜，受影響的因素較多，在實際加（jiā）工中很容易產生誤（wù）差，產品（pǐn）的加工精度不易控製，從而影響產品生產的效率和合格（gé）率，最（zuì）終影響企業的經濟收益。基於此，該文對數控車床技術、影（yǐng）響數控車床加工精度要素、優化數控車床加工精度的方法（fǎ）進行了探討，旨在提升數控車床技術加工精度工藝，為製造業的發展添磚加（jiā）瓦。

關鍵詞：數控車床技術加工精度工（gōng）藝優化思考

製造業的重點在於“製”和“造”，而數控技術的發展成熟就意味著製造業的發展壯大，目前，衡量國家製造業水平（píng）發展的（de）一個重要指標就是數控技術的升級使用以及（jí）數控設（shè）備的生產製造（zào）。因此，數控車床技術加工精度工藝提升對製（zhì）造業發展至關重要。

1 、數控（kòng）車（chē）床的綜合論述

1.1 數控車床的（de）定義

數控車床（chuáng）是電子設備和車床的集合（hé）體，數（shù）控指通過（guò）對計算（suàn）機等電子設備輸入數字等指令從而對車（chē）床設備進（jìn）行控製（zhì）。數控車床是目前我國製造業應用最廣泛的加工器械，約占我國機床總數的1/4，並且占（zhàn）比呈現逐年上升的趨勢。數（shù）控機床泛指一切金屬切削設備，車床則是進行金屬切削加工過程的設備，可以看出，數控車床是數控機床的基礎類型，是數控機床中不可分割的一環，它的（de）重要性一直受到世界範圍內的關注。在實際施工環境中，車床被廣（guǎng）泛應用於精確體積不大（dà）的零件的（de）精確加工，例如軸承零部件、鑽孔、盤（pán）、套等具有回轉表麵（miàn）的零件。

1.2 數控車床的加工原理

車床是金屬進行加工的（de）機床（chuáng），數控車床引入了信息化（huà）的操作方式，在數（shù）控裝置內部有可輸入和處理指令的電子計（jì）算機設備，計算機（jī）對操作者輸（shū）入（rù）的數（shù）字、字符編程進行識別處理，識（shí）別後計算機根（gēn）據操作人下達的指（zhǐ）令通（tōng）過伺服係統、可編程（chéng）序控（kòng）製器給機（jī）床主要軸承運（yùn）作（zuò）部分指令進行運作，機床主體則在反饋裝（zhuāng）置的幫助下，依據之前的指令，對需要加工（gōng）的零件選（xuǎn）擇對應的加工動作進行操作，負責切割（gē）的機械（xiè）需要足夠智能，可以自動控製工件的加工進給（gěi）速度、運動軌跡、前設計要求（qiú），實現對工件的數字加（jiā）工（gōng）。在數控車床加（jiā）工零件的（de）過程中，確認加（jiā）工工藝的（de）具體步驟和加（jiā）工程序的（de）編製，是決定零件加工質量最重要的一環。

1.3 數控車床技術在製造業中的意義（yì）

數控技術的發展是一個國家製造業發展水平的重要衡量（liàng）標準之一（yī），它可以保證流水化作業，提升零件精度，有（yǒu）效節約製造成本，在我國製造行業被普遍（biàn）運（yùn）用。而隨著我國數控技術的（de）不斷發展，數控車床的應用越來越廣泛，日常到一顆螺母，精細到（dào）精密儀器的製造，數控車床（chuáng）技術已經成為我國現代製造行業不（bú）可分（fèn）割的一部分，並且發展（zhǎn）前景十（shí）分廣闊。數控車床技術的發展將對我國居民生產生（shēng）活帶來更多（duō）便利，因此，市場對車床數控技術精度的要求也在不斷升高，如何有效保證機械製造水（shuǐ）平（píng），保證（zhèng）車床技術加工工藝的精度，是當前製造業普遍在（zài）意的（de）問題，研究車床（chuáng）技術加工精（jīng）度工藝優化具（jù）有（yǒu）重大的現實意義。

2 、影響數控車床加工精度的重要因素

2.1 數控車床加工常見的精度欠缺現象

數控車床，分為兩個部分：一是（shì）數控係（xì）統，二是車床係統，因此，車床數控係統的精度可以（yǐ）分成數控係統的控製精度和車（chē）床自身的機（jī）械精度。數控車床係統是當前機械加工企業重要的（de）生產工具，因（yīn）此，數控車床的精度直接（jiē）影響到企業產品的質量，質量是企業立足之本，如果企業數控車床係統（tǒng）加工精度不夠，會直接影響企業的經濟效益和社會聲譽，所以，企業在實（shí）際施工中，一（yī）定秉持對加工精度（dù）高標準高要求的工作原則，全麵分（fèn）析影（yǐng）響（xiǎng）車床加工精度的影響要素，保證車床的加工精度（dù），要對數控車床（chuáng）係統的機械精度、零件的材料、伺服係統的誤差及抑製、機床夾具的（de）製造等多要素進行考察，分析精度（dù）不達標的原因，采取一係列切實可行有效的（de）措施降低加工誤差，保證數控車床的加工精度，精進加工車床的（de）製作工藝，保證企業（yè）的產能和生產質量（liàng），完成企業經（jīng）濟效益和（hé）社會效益的統一。

2.2 伺（sì）服係統誤差

伺服係統是（shì）數（shù）控車床實際（jì）操作中常見的（de）重要係統，它是（shì）數控車床不可分（fèn）割的一部分，其對數控車床的（de）重要性不言而喻，因此，操作人員在實際操作中一定保證伺服係統的順利運行。伺服係（xì）統的運（yùn）行原理是驅動機床的部件將其轉變為零件，在這樣的條件下對產品進行加（jiā）工操作。而在伺服係統運行中，電機驅（qū）動絲杠是其順利運行最為重要的一環，可以說（shuō），絲杠的傳動（dòng）精度直接決定伺服係統的控製精確程度（dù）。而在實際加工過程中，伺服係統在（zài）數控車床加工中一般（bān）以閉環的形式存在，閉環（huán）伺服係統與絲杠間的工作原理是，操作人員輸入數字指令，伺服係（xì）統將指令傳遞給絲杠，絲杠對指令進行反（fǎn）向運轉，在（zài）絲杠反（fǎn）向運轉的過程（chéng）中（zhōng），絲杠由於（yú）機械（xiè）的特性，會出現短（duǎn）暫的空（kōng）轉現象（xiàng），如果不能合理把控（kòng），就會出現反向（xiàng）的間隙誤差，進而影響（xiǎng）數控車床的（de）加（jiā）工精度。

3 、數控車床加工精度的工藝優化措（cuò）施

3.1 挑選符合加工需（xū）求的刀具材料和刀具角度

切削用具（jù）的選擇是影響數控車床加工精度的重要因（yīn）素，切削產品的刀具材料剛度不夠，或者（zhě）刀具的角度不符合加工需求，都會直（zhí）接而影響加工精度。在實際加工中，數控車床往往需（xū）要配備一整套的標準係列的刀具，刀（dāo）具的種類繁多，不同刀具針對加工需求（qiú）不同，且不同刀具的加工性能各不相同，刀具挑選（xuǎn）重點在兩個方麵：一是刀具的材料（liào），二是刀具的角度。道具的材料需要（yào）根據加工需求選擇，例如螺旋車刀的材質一般是高速鋼，因為高速鋼的材料韌性和強度更好，而加工過程沒有劇烈震動和強悍衝擊力時，但是需要快速切割，這時耐熱性、耐磨性和硬度（dù）較高的硬質合金就是（shì）合適的選擇。車床的組裝人員在對車床配（pèi）備的車刀（dāo）進行挑選時（shí），一定要遵循實用（yòng）性的原則，選擇適合的材（cái）料，同時要熟知需要加工（gōng）的產品（pǐn），根據零件的加工需求選擇幾何角度適合的車刀。

3.2 選擇適合加工工件的夾裝（zhuāng）方式

在實際工作中，數控車床在使用時，夾裝方式是相同的，無論是夾裝工件還是普通的工件，都不是采用固定的單一的夾裝方式，組合夾裝方法是數控（kòng）車床加工工件夾裝的常見方式（shì）。這種工件夾裝的原理（lǐ）是結合各（gè）種夾裝方式，科學決定定位（wèi）基準（zhǔn），有效防止工件的夾裝失誤、重複夾裝等。此（cǐ）外，在數控車床安裝夾裝組件時，一定（dìng）要根據需要加工零（líng）件的要求合理選擇夾裝組合方式，提升工件的夾裝效率和（hé）夾裝效果，保證加工零件的質量和速度（dù），有效（xiào）提升數控車床的加工精度，提升零（líng）件的品質，保證企業經濟效益，推（tuī）動數（shù）控製造行業的發展。

3.3 選擇符合加工需求的削切用（yòng）量和削切液

數控車床是負（fù）責產品切削過程的器械，因此，對產品切削（xuē）過程的控製會直接影響數控車床的精度，產品切（qiē）削過程中（zhōng），背吃刀量、切割刀切削速度、進給距離等都是切削用量的不可忽視的一環。所以，為（wéi）了有效提（tí）升數控車（chē）床的（de）加工精度，應該靈活，根據加工零件的特點選擇對應的加工方式。舉個例子，如果粗加工的車床，那麽（me）重點就是零件的加工效率，可（kě）以選擇背（bèi）吃刀量、主軸（zhóu）切削速度和進給速度相對較大（dà）的（de），這樣可以有效提升加工速度，保證零件的原始雛形，方便後續精加工。與（yǔ）粗加工（gōng）相對應的精加工時，準確度（dù）和精度就更為重要，這時背吃刀（dāo）量的選擇需要結合加工零件的特點和預留精車餘量安排，刀（dāo）削速度優先選擇較（jiào）高的，減少加工誤差。值得一提的是，切（qiē）削（xuē）過程是刀具與金屬胚打磨加工（gōng）的過程，在這個過程中，車床會釋放出大量的摩（mó）擦熱量，刀具和工件（jiàn）的接觸處由於高強度的摩擦和高溫往（wǎng）往會發生變形，不利於加工精度的（de）提升，因此，數（shù）控車床在加工中需要（yào）采取有效方式降低加工環境的溫度並減少摩擦，可以使用具有（yǒu）良好（hǎo）清洗作用和降溫（wēn）效果的乳化液，保證刀具不變形。數（shù）控車床的切削用量和切削液（yè）的使用時（shí）數控車床精度提升重要的一環，操作人員在施工中，需要注意挑選，選擇最適合的方式加工，保證（zhèng）加（jiā）工速度、精度和質量。

3.4 采用誤差防止法

誤差防（fáng）止法是數控車床加工過程中提升加工（gōng）精度（dù）減少（shǎo）誤（wù）差的常（cháng）見預防方（fāng）法（fǎ），它的原理是在數控（kòng）車床處於設計生產的狀態時（shí），明確車（chē）床相關器械的加工精度，提升它的加工精度（dù），找到潛在的誤差威脅，及時消除它。誤（wù）差防止法可以有（yǒu）效（xiào）把控（kòng）數控車床整體的加工精（jīng）度，減少加工誤差，但是使用成本偏高，且靈活性（xìng）較低，不適合提高組裝好已經投入使用的數控車床，適合生產前的環節，操作人員可以施工（gōng）中合理采用誤差防（fáng）止法，方便後續對數控車床精度的整體把控（kòng）。

3.5 采用誤差補償法

誤差補償法是數控車床加工（gōng）過程中（zhōng）被（bèi）廣泛應用的修補誤差方法，它借助數係統的補償功能對已有的坐標軸進行誤差修正。誤差補償法是提升數控車床加工精度的重要方式之一，其原理（lǐ）是借助增強數控係統的補償功能來減（jiǎn）少數控車床坐標軸誤差的現象，從而有（yǒu）效（xiào）提升（shēng）數控（kòng）車床的精度。誤差補償法可以有（yǒu）效彌補因為本身機械精度水平不（bú）夠無法生產（chǎn）出精度適合產品的機械車床，通過對（duì）誤差補償法（fǎ）的應用，機械車（chē）床可以生產出精度較高的複雜產品。而誤差補償法可以通過軟件（jiàn）和硬（yìng）件聯合實現，軟件處理是借助編程法實現插（chā）補加工操（cāo）作，從而滿足零件間距要求，達到生產更高精度零件的目的（de）。硬件法主要用於修複半閉環式伺服係統的（de）反（fǎn）向偏差，操作人員通過使用誤差補償法，減少因為電動驅動絲杠對伺服（fú）係統造成的反向偏差，減少零件加（jiā）工中（zhōng）出現的（de）誤差。適當使用（yòng）誤差補（bǔ）償（cháng）法，可以有效提升加工（gōng）零件的精確度，改善車床設備的（de）弊端，是提升數控車床加工精（jīng）度的有效（xiào）方法。

4、結語

綜上所述，數控（kòng）車床技術優勢顯著，目前已經成為我國製（zhì）造業（yè）重要的一環，我國對數控（kòng）車床技術加工精度的要求也（yě）越來越（yuè）高，企業必須提升數控車床的（de）加工精（jīng）度，優化製造工藝，選擇合適的（de）刀具和角度、改進誤差、把控好切削用量等，盡可減（jiǎn）少誤差，保證企業的經濟效益，促進製造業的發展。

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