陆 勇 韩 伟 文/图

随着现代化加工的发展，数控加工中心得到了广泛的应用。我公司在加工过程中出现了工件表面2个定位销孔位置度超差现象。对此现象，笔者和单位技术人员一起努力，查阅相关资料，分析出了多种导致位置度超差的原因，并进行逐个验证排查，最终对加工程序进行优化，采用自动补偿，成功解决了这一问题，为单位生产提供了保障。

1.加工问题描述

机加工车间生产线上精加工机床加工发动机缸体表面2个非常重要的定位销孔出现了位置度超差(图1)，而且时好时坏，针对此现象，立项解决，否则将对生产造成影响。

图1 三坐标报告显示销控位置度超差

2.加工问题分析

对于工件表面位置度超差的问题，根据加工信息，现场操作人员的反馈，与现场各技术人员对同类型的问题进行比较和研究，查阅了同期的相关问题杂志，经过现场会议商量，估计出可能出现这种情况的原因有以下几点：

(1)现场环境温度对加工的影响；

(2)加工程序的修改(相关运动刀具的加工程序)；

(3)刀具本身的结构问题；

(4)零点偏置程序。

3.检查现场环境温度对加工的影响

在加工的过程中，环境温度一直在20～24°之间，达到加工所要求的环境温度，当天共计加工10件，查看报告，其中定位销孔位置度超差件有近8件，询问德国工程师，初步判断，可能是加工温度导致，机床Y轴的位置在温度不同的情况下可能会有相应的变化，特别在早上加工的第一件，Y轴的位置会出现很大的波动，建议新增热机程序：

从热机程序上将Y轴充分地移动，将Y轴进行很好预热。经测试，尺寸有所好转，但加工依旧不是很稳定。

4.工件加工程序优化

检查相关刀具，加工刀具信息如下：

针对刀具加工及CMM检测报告，并根据测量值，绘制出我们的加工孔实际和理论位置如图4。

图2 Φ9.7钻头

图3 Φ10铰刀

图4 加工孔实际和理论位置

将程序修改之后，我们试加工了几件问题工件，部分结果比较好，部分依旧超差，结果还是不稳定。

5.零点偏置修改

排除了加工程序修改之后，我们陷入了思索，并且查询了很多相关的资料和文献，到底是什么原因导致了缸孔划伤现象，考虑到机床在加工之前一般需要调用相关的坐标系，是否是坐标系出现了错我，于是我们将机床的零点偏置程序调出，如下：

图5 缸孔位置图

由于修改的是G54和G509的零点偏置，我们所要考虑的是G54和G509的相关坐标系整体进行偏移，这样的话对该坐标系下其余的加工孔(图5中的6个缸孔)位置度就要进行观察，是否都是在范围内。

试生产一件，检测结果在公差范围内，所以从该处考虑方向是比较正确的，但是随之加工中还是出现个别的件位置度接近上公差的现象，让我们再次陷入沉思，虽然看似解决了该问题，但是温度问题是否是我们一直忽略的地方，于是我们和HELLER工程师一起再次讨论，添加一套温度补偿程序。

6.添加温度补偿方案，问题排除

(1)我们将机床主程序添加对应的补偿程序，如下：

(2)如果前置条件为1，那么机床采用温度补偿程序对应的主程序添加如下：

(3)对应的补偿程序如下：

使用机床自生的温度传感器，检测外界环境温度，根据经验值设定机床补偿的数据，进行实时补偿，保障每一件的加工精度。

在此，非常感谢现场的技术人员以及德国HELLER公司的技术人员对此次问题的解决的支持，在此次的过程中对我本人有着很大的提升，伴随着生产的进行，会出现很多的加工问题，对机床程序分析是数控加工中必不可少的，这就需要我们从多方面的去学习和掌握这种方法。尽管在这方面会有专业的技术人员来进行，但是作为一名合格的数控加工中心的操作人员，这些是必须会的东西，在以后的加工中，可能会有当加工有规律形状和和尺寸不同的新型工件时，只需要对部分程序的更改和更换，而不要对整个新工件加工编制一个程序，大大的节省了所消耗的工时，机床在执行这类程序时所要求的条件运行方面则或更加的轻松、反应更迅速，大大提高了加工效率，充分发挥出了数控机床的性能。