數(shù)控加工精度控制研究

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摘要：作為我國制造行業(yè)中的核心技術(shù)之一，數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用全方面帶動(dòng)了我國制造行業(yè)的發(fā)展，伴隨技術(shù)含量的不斷提高，也推動(dòng)我國從制造大國向著質(zhì)造大國方向發(fā)展。為了生產(chǎn)出質(zhì)量更為優(yōu)異的產(chǎn)品，在數(shù)控加工過程中必須嚴(yán)格進(jìn)行精度控制，唯有如此才能夠滿足用戶的使用需求。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；精度控制；方法

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，大量智能設(shè)備應(yīng)用在人們的工作和生活中，雖然電子科學(xué)技術(shù)占據(jù)主要地位，但是機(jī)械制造的重要性仍舊不可撼動(dòng)，為了更好地促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展，必須將提高精度作為當(dāng)前工作中的重點(diǎn)。文章對(duì)精度控制的方法進(jìn)行論述，希望能夠有效促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量提升，促進(jìn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1精度控制的方法

對(duì)數(shù)控機(jī)床來說，最常見遇到的精度問題就是編程原點(diǎn)問題，而且通常都是根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)以及加工特點(diǎn)進(jìn)行選擇的，因此編程人員必須熟悉零件的結(jié)構(gòu)以及特點(diǎn)，才能夠制定出合理的工件坐標(biāo)系，繼而實(shí)現(xiàn)每道工序的有序開展。因此說，在建立零件加工坐標(biāo)系時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格注意下列事項(xiàng)，分別是：①要本著有利于尺寸測量的原則設(shè)立坐標(biāo)系；②要選擇一個(gè)精度較高的表面來作為工件編程原點(diǎn)；③由于加工時(shí)有多種計(jì)算數(shù)值的方法，各種方法的復(fù)雜程度都不一樣，但是要本著盡量簡單的原則，減少繁雜的計(jì)算，在減少誤差的同時(shí)，提高加工效率；④還需要注意編程原點(diǎn)是將零件尺寸轉(zhuǎn)化為刀具運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系的原點(diǎn)，并沒有規(guī)定嚴(yán)格要求，但是確定標(biāo)準(zhǔn)就是利于坐標(biāo)計(jì)算，要盡量做到基準(zhǔn)同一，即實(shí)現(xiàn)編程原點(diǎn)與工藝、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相統(tǒng)一的原則。

2準(zhǔn)確處理編程數(shù)據(jù)

（1）計(jì)算節(jié)點(diǎn)。現(xiàn)階段加工零件的輪廓曲線大多比較復(fù)雜，由多種不同的幾何元素構(gòu)成，而一般的數(shù)控機(jī)床都具備圓弧、直線的插補(bǔ)功能，因此對(duì)于由圓弧、直線組成的平面輪廓零件，在編程時(shí)主要計(jì)算各基點(diǎn)的坐標(biāo)，而對(duì)于特殊二次曲線等輪廓的零件，由于一般機(jī)床不具備這類功能，只能通過手繪，而手繪最大的問題就是精度計(jì)算。通過大量的實(shí)際案例分析，手工計(jì)算的編程大多有0.02±0.01mm的誤差。因此，需要進(jìn)行下列操作：進(jìn)行手動(dòng)計(jì)算時(shí)，對(duì)于中間數(shù)據(jù)（包括角度值）至少保留小數(shù)點(diǎn)后四位；在進(jìn)行尺寸圓整編程時(shí)，要考慮機(jī)床的脈沖當(dāng)量，作為脈沖分配的基本單位，因根據(jù)數(shù)控機(jī)床的加工精度來選定，普通機(jī)床的脈沖當(dāng)量為0.01mm，較精密機(jī)床則為0.001或0.005mm。由于脈沖當(dāng)量直接影響到數(shù)控機(jī)床的加工精度，因此值越小加工精度也就越高，在按照對(duì)沖當(dāng)量取值時(shí)，對(duì)尺寸圓整時(shí)計(jì)算結(jié)果也要保留小數(shù)點(diǎn)后三位。（2）計(jì)算編程尺寸。在零件圖紙尺寸基準(zhǔn)與編程階段需要的尺寸基準(zhǔn)不一致時(shí)，要將圖紙上的基準(zhǔn)尺寸轉(zhuǎn)化為編程尺寸，然后才能開展后續(xù)工作。如果編程尺寸公差帶是對(duì)稱的，可以利用公稱尺寸進(jìn)行編程，這樣能夠大幅度減少計(jì)算量；如果編程尺寸公差是不對(duì)稱的，則需要分別取兩極限尺寸的平均值，在取值時(shí)，如果遇到比機(jī)床規(guī)定最小編程單位還小一位的數(shù)值，應(yīng)盡量向最大實(shí)體尺寸靠攏并圓整，唯有如此，才能夠在編程時(shí)，將零件加工尺寸控制在要求范圍內(nèi)，從而提高零件加工精度。如果圖紙上未給出尺寸，則需要通過尺寸基準(zhǔn)、尺寸鏈的計(jì)算，最后求得中值作為編程尺寸。（3）選用坐標(biāo)值。系統(tǒng)插補(bǔ)方式直接決定了插補(bǔ)運(yùn)算對(duì)零件加工精度的影響，現(xiàn)階段標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)采樣法以及軟件、硬件相結(jié)合的兩級(jí)插補(bǔ)法，而經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)大多采用脈沖增量法，無論哪種方法都無法避免誤差的存在，因此應(yīng)盡量使用絕對(duì)坐標(biāo)值方式編程，減少各坐標(biāo)點(diǎn)間出現(xiàn)的累積誤差，進(jìn)而提高零件加工精度。

3確定加工路線

數(shù)控機(jī)床加工過程中的加工路線就是指刀具中心相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的方向和軌跡，也就是刀位點(diǎn)在加工中的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向，因此說加工路線的確定對(duì)于提高加工精度也有著極為重要的作用。此外，加工路線的完整性還對(duì)零件加工質(zhì)量及控制精度產(chǎn)生影響，因此應(yīng)從下列兩方面著手控制：（1）選擇進(jìn)退刀方式。操作時(shí)，不規(guī)范、不合理的進(jìn)退刀加工方式，會(huì)對(duì)零件加工質(zhì)量尤其是加工精度產(chǎn)生嚴(yán)重影響，特別是在表面連續(xù)下刀時(shí)，由于受到刀具半徑、進(jìn)給速度以及機(jī)床運(yùn)動(dòng)誤差等影響，零件結(jié)構(gòu)表面會(huì)出現(xiàn)凹痕。因此在進(jìn)行零件加工時(shí)，應(yīng)盡量控制抬刀與下刀的距離。（2）選擇銑削方式。通常來講，順銑能夠有效提升零件表面加工質(zhì)量，而且實(shí)現(xiàn)刀具耐用度的提升，但是這種方式并不絕對(duì)，部分零件加工時(shí)不宜采用這種方法，例如：零件本身材質(zhì)因素，其表面存在硬化夾層或夾砂，因此采用逆銑，這不僅能夠保障刀具耐久度，還能夠有效去除表面夾層；而且在類似于尼龍、塑制材質(zhì)的零件加工時(shí)，也應(yīng)采用逆銑，不僅能夠?qū)⒘慵砻鏀D光，還能夠提高加工質(zhì)量。

4結(jié)語

綜上所述，由于數(shù)控機(jī)床的技術(shù)含量較高，因此影響加工精度的因素有多種，必須準(zhǔn)確找出各項(xiàng)影響因素，針對(duì)性的采取措施，不僅要提高生產(chǎn)效率，還要將提高加工質(zhì)量作為工作重點(diǎn)。唯有如此，才能夠有效提升我國機(jī)械制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

作者:李增彬 單位:新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院