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数控车床加工精度的影响因素及提高措施研究

2019-02-14娟,周

数字通信世界 2019年10期
关键词:车床数控车床导轨

张 娟,周 丹

(武汉华中数控股份有限公司,武汉 430223)

现阶段,机械制造业广泛应用数控车床,该加工技术具有工作效率高、加工精度高、自动化程度高、生产质量高等应用优势,有效提高企业的经营效益。相较于普通车床,数控车床采用自动化机械处理系统,依据设定的程序进行各项操作,提高主机发布指令,保障工件加工制造高效性。数控车床加工技术的应用有效提高制造企业工作效率,降低资本投入,推动企业进一步发展。

1 数控车床加工工艺原理

作为一种现代机械,数控车床实现加工制造全自动,主要由辅助、驱动、主机以及数据编程四个部分组成。数控车床最核心的装置当属主机,该装置主要发挥加工、切割工件的作用。主机加工工件部分主要包括床身、立轴、主轴以及进给机构[1],可以对直线圆柱、蜗杆、斜线圆柱、圆弧以及旋螺纹等工件进行加工,工件性能繁多。数据编程装置包括硬件装置以及软件内核两个部分,存储、加工处理有效数据,并完成输入编程。驱动装置则是由进给点击、进给单元、驱动单元以及主轴电机四个部分组成,通过遵照主机发布的指令,顺序完成规定任务,是数控车床最为关键的驱动部件,数控车床主轴驱动以及进给驱动均由驱动装置完成。在数控车床加工工艺中,辅助装置是由排屑、监测以及喷射[2]等装置组成,主要发挥制冷、照明以及润滑的作用,有效辅助整体加工制造。

2 数控车床加工精度的主要影响因素

数控车床加工精度主要受到编程精度、插补精度、伺服精度以及车精度等因素的影响,同时由加工制造、加工材料、设备安装、质量检测、管理控制条件以及加工环境等多个因素共同决定。

首先,数控车床伺服系统在进给方面存在误差。在数控车床加工过程中,伺服系统自动操作管控,及时反馈设备运作情况,发挥重要作用。传动过程中驱动滚动丝杠同步上升或者下降,进而影响数控车床加工精度。实际加工过程中伺服系统大多处于关闭状态,当运行时传导错误信号,使得滚动丝杠发生反向运转[3],进而影响零件加工质量;当出现间隙则会使得数控车床发生空转,进而严重影响数控车床加工精度。

其次,车道参数误差也会降低数控车床加工精密度与准确度。数控车床主要利用数控系统来控制车刀,加工处理盘、轴等零件表面,以获得计划的零件尺寸与形状。数控车刀主要用于切削加工零部件,确定尺寸大小,其道具参数直接决定数控车床加工精度。在实际加工过程中,为了保障达标的加工精度,应从刀具选用、刀具安装等多方面考虑,慎重选择刀具材质、使用切削用量以及刀具角度,安装时要认真考虑车刀主偏角、零件轴线高度差、车刀磨钝标准以及刀尖过滤圆弧等参数,避免参数误差影响数控车床加工精度。

3 提高数控车床加工精度的有效措施

3.1 优化数控车床整体设计

在设计数控车床整体加工构架时,工作人员应利用先进技术,严格把控车床各零件设计生产,结合“热对称面”[4]工艺理论优化主轴系统,将数控车床加工精度的影响因素相关零件设置于热对称面之上,合理设计主轴系统,改善数控车床主轴漂移问题,控制误差在可接受范围之内,提高加工精度。在设计数控车床结构重心时,可以结合具体要求,适当降低车床重心高度,增加车床摆动模态频率等指标,保证结构基本刚度的基础上,减少结构材料使用量,以实现控制车床重心的目的。

3.2 误差补偿

为了提高数控车床加工精度,可以合理应用误差补偿法,有效结合数控车床整体软件系统以及硬件系统,对于相关设备予以精确定位,利用软件编程,消除反向间隙间隙,合理加工插补,即使是低精度车床技术也可以制造加工出高精度的零部件。部分数控车床可以在其数控系统中设置若干存储单元,来存储反向间隙,一旦某轴发生反向运动则从存储单元内读取反向间隙数值,以补偿修正坐标位置,避免产生加工误差。

3.3 提高数控车床导轨精度

当前,人们越来越重视数控车床导轨机构以及车身设计,要求其具备高标准钢强度以及抗震能力。在选择斜车车身形式时,可以采用封闭筒状结构,利用物理力学性质,应用斜车车身实现工件切割,减少铸造环节,减轻工件重量,节约企业投资成本,提高资源利用率,进而保障数控车床加工精度。如,在进行高负荷切割时,可以结合具体要求选择合适的镶钢滑动导轨以及注塑材料螺栓,以减少底座导轨与钢导轨之间的间隙大小。

4 结束语

综上所述,在实际加工制造过程中,数控车床加工精度受到诸如插补精度、编程精度以及伺服精度等多因素影响,为了提高其加工精度,设计人员应合理优化数控车床整体构架,避免运行误差,并针对可能出现的误差制定预防措施,以提高车床工作效率,进而提升企业经济效益。

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