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数控车床加工精度的影响因素及提高措施研究

2020-11-28时小广

科技与创新 2020年19期
关键词:车床数控车床刀具

时小广

(平顶山技师学院,河南 平顶山467000)

数控车床加工以数字信息化技术应用为主要标志,对机械零部件进行加工,可加工各种类型的材质,比如不锈钢、合金钢、铝、钛合金、亚克力等多种原材料,并且可对结构复杂的零部件进行加工。相关技术应用是机械生产技术发展的主要标志,相关人员应认识到影响车床加工精度要求因素,对其进行控制。

1 影响数控车床加工精度的主要因素

1.1 刀具使用规格与参数

在刀具使用中,为了保证零部件加工顺利开展,对刀具规格进行规范至关重要。需要对车刀的主偏角和刀尖圆弧半径进行控制。然而,实践中发现部分车床加工中工作人员对刀具使用规格和技术参数的管理能力不足,使得机械部件的加工较为粗糙,不利于精细化加工方案落实。

例如,在某车间对棒料的加工中,其轴向尺寸容易产生误差,技术人员进行分析发现,主要是车刀规格尺寸不合理,以及刀具在使用过程中的磨损,影响机械零部件的加工质量。对其加工过程和步骤进行分析,得出结论:刀具规格影响数控车床加工精度,需要选择合适的刀具规格对应不同的加工材料,并随时注意刀具的磨损情况设置补偿参数。实际生产中,零部件生产精准度与刀具参数相关,需要对刀具使用规格进行明确。

1.2 电机运行中误差控制

数控车床加工中,需要重点关注电机驱动和使用过程中产生的误差。对其误差形成原因和技术因素进行全面分析,确保加工速度合理、质量合格。实践过程中发现,电机运行中的误差主要是逼近误差和圆整误差,需要在这两方面进行控制方案应用,通过增加机械刹车功能和控制电机转速对相关问题进行治理,确保误差值在加工行业技术标准下,满足精细加工标准。

数控车床加工中,还需要对精细零部件进行反复校验,促使精密部件生产条件良好。为实现这一目标,需要对电机运行工况和设备零部件使用性能进行调整,确保数控车床作业条件良好。实践工作中,由于加工过程对系统参数控制能力有限,导致机械零部件成品与样本出现误差,影响数控车床加工质量。

1.3 伺服控制系统因素

逼近误差主要是利用数学原理对非圆结构进行线性处理,以直线轮廓代替曲线轮廓。然而在实际操作中,控制系统容易出现误差,造成加工部件的轮廓形状与图纸要求不一致,影响实际加工能力[1]。当伺服控制系统出现问题时,也影响加工过程联系性,不利于精细加工方案的有效落实。

实际应用中,伺服系统会对数控车床车削加工过程直线工艺和圆弧工艺产生影响,主要影响机械位移速度和加速度,需要对伺服系统主要控制方案进行分析。系统应用是保证数控车床加工作业效率的关键,应结合项目运行条件,使用相关控制方法,为控制系统合理应用提供可靠保证,倘若对其控制不当,会形成相同的进给轴开环增益,影响系统应用效果。

1.4 几何精度和结构影响

零部件加工中,应对车削速度和规格进行控制,然而,实际工程中,在数控车床加工中会出现几何精度不足,工艺技术达不到行业统一标准的问题。同时,也存在精细化措施应用不到位、管理技术与经验不足问题,这也是主要影响因素。同时,车床结构问题也会影响加工精细程度,需要对其进行控制。

2 提高数控车床加工精度的有效措施

数控车床主要由数控装置、主机、驱动装置和辅助系统构成,将其应用在机械零部件加工中,会提高零部件加工效率,强化控制能力。其中数控装置是车床的核心,主要由电路板、CRT 显示器和对应的软件结构组成,可提升加工作业精细化程度。其核心部分为硬件部分,比如驱动单元、进给单元和主轴电机等。数控车床加工精度控制中,需要关注刀具规格、电机运行状况和伺机控制系统等。

2.1 规范刀具应用标准

数控车床加工过程中,车刀的规格、参数和特性影响着数控车床使用性能,进而决定着精密零部件的加工水平。针对目前部分车间出现刀具使用规格不标准,可对传统车削加工方式进行调整,促使加工条件满足最新要求。以某数控车床车削加工为例,对相关零部件进行加工前,需要预留一定的刀补,需要将其规格控制在1 mm。加工过程中,需要测量零件余量。为了有效控制车削加工精度,可采取二次加工工艺,对径向进给量进行控制,通常数量值应控制在0.5 mm。如果零部件加工公差标准为0.04 mm,在加工过程中,需要将余量控制在0.8 mm,结合精加工余量1 mm,得到公差中间值为0.02 mm[2]。

数控车床中应用的刀具需要进行标准化与规格化,提升车间整体加工能力。目前,数控车床均采用了自动换刀装置可满足不同规格机械零部件加工标准需求,相关刀具应用在材质、样式和性能方面具有明确要求,以现代化加工技术应用为具体衡量标准。实践应用中,对数控车床加工刀具进行规范,可优化车削加工效果。

在加工技术应用中,应做好对刀点的控制,通过明确断面中心点,实现对相关对刀区域的有效分析。技术控制中,应确保机床结构回到原点位置,并且对控制措施应用效果进行检查,通过机械部件的真实反馈,强化机械设备加工质量。为了保证加工过程精细化程度,也需要控制刀具和机械部件的加工作业面,并且采取试切实验的方式,对相关技术应用效果进行检测。进行机械零部件测量处理时,需要进行补刀操作,确保作业技术水平达到行业先进标准。对于X轴的对刀处理,需要考虑零部件加工过程,对于工艺技术应用不合理的成分进行分析,并且加强技术改造和升级,为精细化加工方式实现提供便利条件。技术应用过程中,需要不断积累经验、创新技术,促使零部件加工误差得到合理控制。

2.2 采取误差补偿措施

数控车床加工中,主要对逼近误差和圆整误差进行控制。逼近误差具体指对精密零部件编程中产生的系统误差,通过拟合思想和近似算法,对零件廓形进行计算,通过对不规则零件的近似计算,完成模型构建。然而,模型与实际操作存在一定的差异,需要对相关误差进行补偿措施应用,提高加工效果。补偿措施主要通过控制系统实现,补偿方式以硬件方法和软件方法结合使用为主。其中,硬件补偿主要通过控制机械设备精准度,对加工零件进行局部调整实现;而软件补偿则主要控制操作系统,对后天计算机软件进行升级,关注后台控制中心服务效率。

采取误差补偿措施,需要对其经济效益进行分析,结合具体情况,对误差补偿措施进行应用,并且及时处理数控车床加工过程中遇到的问题,满足新时期管理技术升级标准。技术应用中,也需要对技术应用效益进行预估,合理分析相关原因对数控车床加工的影响,保证零部件生产加工的条件。此时,也需要分析零部件加工单元对整体造成的影响,不断提升系统使用性能。

工作细节处理方面,需要做好设备车床调试工作,确保机械零部件加工过程稳定性与安全性。加工前,需要对零部件加工技术和工艺的可行性进行研究,相关指标符合行业技术规范后,方可进行施工。具体加工过程中,需要对细节问题进行控制,例如,对刀具磨损状况作出检查和控制。对于出现磨损的刀头应及时更换,避免加工精度受到影响。对具体加工过程,也应采取动态化监控措施,对误差补偿措施的应用效果进行监督与管理,确保技术应用标准化。

2.3 合理控制伺服系统

控制系统在数控车床加工中应用,可有效提升车床加工质量,减弱不利因素对数控车床加工过程的影响,实现最佳应用效果。伺服控制系统是车床加工作业的重要组成部分,需要对伺服系统进行升级,满足零件精度标准。零件加工质量尤为重要,直接影响相关零部件的使用性能和精度标准。实践工作中,应对系统偏差加大重视力度,完善加工精度标准,促使机械零部件加工现代化、精准化。为了提升系统服务能力,可使用高性能配件,对系统进行改造,例如,对其中的驱动部件进行改进,并优化系统参数,提升工作性能。此外,伺服系统影响车削加工步骤,需对其进行控制、降低不利影响,应用措施如下:①控制速度误差,主要对单轴直线加工进行分析,当工况条件达到指定时间,停止加工作业,并且控制其中产生的误差值;②分析进给轴位置开环增益,具体加工过程中,对不同零部件加工时,开环增益效果不相同,经过反复测试,将进给轴角度控制在45°时加工效果较好,可提升零部件加工精准度;③当伺机控制系统进行精密部件圆弧部分加工时,需要对进给轴开环增益进行控制,确保各部分开环增益相同,提高车床精密化加工能力[3]。

2.4 几何精度和机床结构

具体操作过程中,应利用几何精度管理措施,对车床加工中零部件的车削速度和规格进行调整,促使其工艺标准达到行业先进水平。技术应用过程中,需要不断提升管理与控制能力,对数控车床加工中影响精细化操作的因素进行分析,并在相关方面做出改进,提高加工水平。

实践中,可利用钢制滚动轨道模式,为切削工作开展做铺垫。技术应用中,也可使用螺钉进行加固,确保零部件加工方式合理。同时,加工技术应用中,还需要考虑导轨和机座部分是否存在缝隙,如果发现存在明显缝隙,则应对其进行必要填充,为精细化操作提供良好条件。

3 结论

综上所述,新时期,应对数控机床加工中影响精细化加工能力的因素进行分析,包括刀具规格、电机运行和伺机控制系统,结合最近的技术手段,对数控车床先进加工技术进行应用,提升了机械零部件的整体加工作业能力。

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