提高数控车床加工精度的措施探讨

发表时间:2021/1/13   来源:《科学与技术》2020年第27期   作者:赵时鑫 洪昊洁
[导读] 经济增长与制造业的发展密不可分,制造业的发展与高端加工设备和制造
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        南京工程学院  211167
        摘要:经济增长与制造业的发展密不可分,制造业的发展与高端加工设备和制造技术密不可分。为了促进中国经济的快速发展,国家制定了《中国制造2025》的发展战略,旨在大力发展制造业,不断创新技术,提高整体水平。中国制造业作为机械加工中必不可少的重要设备,数控车床对于提高加工质量和产品效率非常重要。因此,如果制造业要实现快速发展,相关企业应注意数控加工设备的精度,并采取相应的措施来提高加工精度,从而提高产品质量。针对上述问题,本文介绍了数控车床的组成和工作原理,分析了影响加工精度的因素,探讨并提出了相应的解决方案。
        关键词:数控车床;加工精度;影响因素;控制
        加入世贸组织以来,中国进入了全球化时代。中国的制造业打开了前所未有的发展机遇,并迅速成为“世界工厂”。但是,中国制造业仍处于较低水平,随着人工成本的上升,中国制造业面临新的挑战。制造水平主要取决于制造设备的加工精度和加工效率,而加工精度是制约中国制造业发展的主要问题。 CNC车床作为许多产品必不可少的设备的重要性显而易见,尤其是轴零件,几乎所有零件都需要依靠CNC车床来完成加工,从而提高加工精度CNC车床的精度直接决定轴和轴的精度Class类零件是各种设备的核心,因此CNC车床加工精度的重要性显而易见,因此迫在眉睫提高数控车床的加工精度。
        1.数控车床的组成及工作原理
        CNC车床是多种技术结合而成的产品,可以分为CNC零件和车床零件。传统的车床是纯机械产品。内部有许多机械结构设计,工人必须手动操作车床。数控车床增添了许多新技术,例如自动控制技术,现代机械制造技术,检测技术等,而数控车床却实现了数控车床的实现。无需手动操作即可按照定义的步骤进行操作。因此,CNC车床的组成包括机械部分,动力部分,传感器信息收集部分和控制部分。借助数字控制技术,机床的操作模式已从手动操作更改为程序操作。总体顺序是先绘制一个三维模型,然后设计加工过程的路径,然后将路径导入到CNC系统的CNC设备中。 CNC设备根据路径自动进行处理,从而生成控制车床的加工代码,然后车床根据该代码的指令进行加工。在加工过程中,CNC车床将有一个反馈装置,即传感器实时检测加工过程。如果加工中有任何偏差,它将自动调整以下加工说明以更正加工偏差,最后完成设置的加工任务。
        2.影响数控车床加工精度的主要因素
        与传统的车床相比,数控车床的加工精度更高。 这是因为CNC车床使用数字控制,从而减少了人为控制错误。 然后自动调整处理路径。 但是不管哪种车床,其加工精度都会受到车刀参数的影响。对于CNC车床来说,伺服系统的精度也是影响加工精度的主要因素。
        2.1伺服系统驱动因素
        伺服系统是CNC车床的中心系统。也可以说,伺服系统的质量在很大程度上决定着CNC车床的加工质量。伺服系统控制车床的不同部分以执行加工操作。滚珠丝杠用于精确定位CNC车床的刀具位置,伺服电机用于精确控制滚珠丝杠的运动。滚珠丝杠一旦有间隙,将影响加工工具的定位,工具的位置不精确,加工质量无法得到保证。

通常,数控车床采用半闭环控制,即通过传感器实时检测滚珠丝杠的位置,然后与设定位置进行比较,调整伺服电机,使其达到直到滚珠丝杠到达指定位置。但是,滚珠丝杠与伺服电机之间的间隙较小,在外部加工力的作用下该间隙会变大,从而导致加工误差。另外,当滚珠丝杠向前和向后移动时,中间的空间可能会继续扩大,从而进一步影响加工精度。
        2.2车刀参数变化因素
        CNC车床的加工零件无法与加工刀具分离,伺服系统控制刀具的位置,但是刀具本身的参数也是影响精度的重要因素加工。刀具有许多切削刃和刻面。这些面将形成许多复杂的角度,并且不同的角度会对切割产生很大的影响。例如,当使用具有圆弧形尖端和较小进入角的工具加工棒材时,原材料的轴将具有不同程度的偏差,其中性不好,并且加工质量也很差。另外,在加工金属材料时,应考虑金属的硬度和刚度,并应根据不同的原材料选择合适的工具材料。可以减少对工具的损坏,提高加工精度;并且在加工过程中会产生大量的热量,因此为了避免损坏加工表面,应合理设计刀具断屑槽以确保加工质量。
        3、数控车床加工精度的控制提升措施
        3.1误差补偿法的合理运用
        误差补偿就是对于一些不可避免的误差,采用人工补偿的方式来降低误差,例如上文中提到的伺服驱动系统的滚珠丝杠和和伺服电机之间的误差很难消除,或者是消除起来成本非常高,这时就可以采用误差补偿的方法,在加工之前将这种情况考虑进去,这样加工出来的产品误差就会小很多。除了伺服系统之外,数控车床的加工过程中还有很多地方需要用到误差补偿法,针对不同的刀具需要有刀具补偿,如果环境温度过高,或者是加工时温度过高还需要有一定的温度补偿。通过对误差补偿法的合理运用,可以减小误差,提高加工精度,从而生产出质量更高的产品。
        3.2误差防止法的科学运用
        除去一些不可避免的误差外,还有很多误差是偶然造成的,例如人为操作误差,搬运时造成的误差等等。这些误差都可以通过制定合理的规章制度来避免,企业可以制定相关的操作流程,对零件的搬运采用正确的方式,避免搬运过程造成的误差;对工作人员加以培训,提高他们的业务能力,避免人为误差。此外,企业还可以通过改善加工环境来提高加工精度,干净的环境可以提高数控车床的加工精度,同时也可以减少残渣废屑对已加工零件的损伤。
        4、结束语
        综上所述,如果加工公司要提高产品的加工质量,则应注意提高CNC车床的加工精度。 相关技术人员应分析影响数控车床加工精度的因素,并探索提高加工精度的措施,避免数控车床加工产品各方面的误差,提高精度。 机械加工提高产品质量,带来更大的收益。
        参考文献
        [1] 贺红晓. 数控车床加工精度的影响因素分析及对策[J]. 科技创新与应用,2016(19):113-113.
        [2] 劉芳. 浅析数控机床加工精度的影响因素与优化策略[J]. 新校园旬刊,2016(7):106-106.
        [3] 顾宏. 基于数控车床加工精度的影响因素分析及应对策略探究[J]. 新型工业化,2018(2).
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