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数控机床加工精度提高技术应用与存在问题分析

2020-03-25丁茂清

科学与信息化 2020年1期
关键词:存在问题应用

摘 要 数控机床加工技术已经成为现代机械加工中最常见的技术之一,而随着工业革命的进一步发展,人们对于机械制造行业的精度化、个性化要求越来越高。如何提升数控机床加工精度成为社会内外普遍关注的重点。为此,本文主要从数控机床加工精度提高技术的应用现状入手,分析现存的数控机床加工精度提高技术存在的问题,从而对症下药,实现对数控机床技工精度提高技术的优化创新。

关键词 数控加工精度;提高技术;应用;存在问题

随着我国产业规模的不断扩大,数控机床加工在机械生产加工中的应用领域越来越广,其为我国机械加工带来了新的技术革命,使得机械加工成为精细化、自动化、批量化加工。但是仍旧存在着加工精度出现误差等情况,因此如何提高数控机床加工精度是制造业研究的热点所在。

1数控机床加工精度的影响因素

一般情况下,数控机床加工过程中,存在系统误差和随机误差,会直接影响到数控机床加工的精度。

系统误差。系统误差主要是机械加工中不可避免的误差值,其是因为机床原本的各种参数值设置,机床控制系统等所带来的。当前在数控机床加工中系统误差所产生的误差是无法通过调整加工技术等措施解决的,其根本解决方案就是不断地完善和优化机床的控制系统。

随机误差。在数控机床加工中,长时间的运作可能带来机床的一些零部件或是参数值情况发生变化。如,长时间操作下,机床的切割工具发生变形误差。因此这些随机误差是可以被机床加工人员或是是机床检修人员所观测到的,但是其发生的时间、发生的地点等都具有不确定性和不可控制性。在机床加工中需要提高警惕心理,随时进行机床设备的、系统的监控管理[1]。

2数控机床加工精度提高技术的应用

针对数控机床加工精度的影响因素可知,当前可以采用的精度提高技术正式误差防止法和误差补偿法两种。误差补偿法就是通过建模的方式,将机床控制系统原本存在的误差情况通过后期的参数调整,从而实现左右误差的相互抵消,从而提高数控机床加工精度。而误差防止法则是通过对数控机床的一些设备的优化等,从根本上消除因为机床运行中一些零部件出现偏离所带来的误差。

误差防止法。误差防止法主要是通过对数控机床的各种零部件等的优化升级,从而降低机械制造过程中,这些零部件等产生故障、变形等带来的误差。从根本上减少或是避免误差源的产生。如,热变形误差防止。该误差的产生具有不可控制性。热变形误差产生的原因在于机床在加工过程中,诸如马达、轴承等零部件会随着加工时间、加工精准度等的变化所持续受热升温,这种温度会传导给机床的其他零部件,由此导致整个机床温度升高,机床原有的工作状态也会发生变化,所生产加工出现的机械产品精度也会受到这一部分的影响。而采用误差防止法,其能够通过采取相应措施,从源头入手,控制机床零部件的受热升温情况。如,采用阻率较小的导体材料,从而降低其发热量;另外还可以在机床设计中导入一些水冷系统或是采用导热性较好的材料,确保机床内所集聚的热能能够及时导出,防止其对于其他的零部件的导热影响。

误差补偿法。误差补偿法主要是对于机床加工设备和控制系统原有不可消除的误差的纠正方式。如,系统误差中会产生一个向右的误差,则通过分析、统计等方式,将这一误差值确定出来,对于机床各种生产参数进行调整,使其能够产生一个向左的误差值,因此两相抵消,提高机床加工精度。采用误差补偿法需要进行误差建模、误差识别以及补偿。误差的建模需要借助多种方式,如,三角几何法、适量描述法等,机床的控制系统操作管理人员必须要能够熟练掌握这些方式,从而根據机床的操作特征等进行大量的计算,从而才能够构建起一个科学、准确的误差模型。而误差的辨识和补偿,就是在建模完成之后,对于误差大小情况进行辨识,从而提供相应的补偿数值。

3数控机床加工精度提高技术存在的问题

上述提到数控机床加工中影响精度的原因机制,也提出当前常用的精度提高技术。但是在实际的操作中,不论是误差防止法还是误差补偿法,两者都存在着执行问题。

误差防止法执行存在的问题。误差防治法相较于误差补偿法具有较高的操作性,所起到的精度提升的效果也很明显。但是从根本来说,在执行中。受到操作人员的专业程度的影响,如机床操作控制人员,对于误差产生的原因机制无法明确的判断出来,则其采用的误差防止方式将无法发挥作用。另外,有的数控机床加工企业中,其对于精度提高技术的认识不清晰,未能够为机床精度提高技术提供足够的资源支持,实现机床控制系统、机床相关零部件的更新变革。

误差补偿法执行存在的问题。对于误差补偿法的实践应用而言,其仍旧面临着很多的挑战。第一,尚未形成统一的误差补偿法的公式。不同的数控机床所具有的系统误差情况是不同的,因此在误差补偿法中,需要根据实际机床运行情况,实现对机床的建模、辨识以及补偿设计。而这需要具有专业统一的计算公式,确保能够将所有的影响因素考虑进去,完成系统误差的计算以及补偿。第二,误差补偿法的相关理论支持尚未成熟,误差补偿法的各项流程需要大量的计算,但是这些计算所涉及的相关数据容易被机床及数控系统的开放性所影响,所涉及的数值随时都在动态变化中,因此快速的误差辨识难以实现。

4结束语

综上所述,在相关理论以及机械加工设备技术的支持下,数控机床加工的精度得到了一定的改善提升,但是在实际的操作中仍旧受到诸多因素的影响,存在诸多的不足。归根究底,常见的数控机床加工精度影响有系统误差和随机误差两种。由于这两种误差产生的原因机制不同,所采用的精度提高技术也不同。对此要求对症下药,采取各自的有效技术,但是同时也要求做好内部管理工作。如,从改善数控机床加工操作人员的专业性,提高操作人员对于精度的控制,并且能够自主创新研发出误差补偿技术,还要求数控机床加工企业能重视加工过程中所出现的误差,并且做好误差补偿工作。只有如此才能够全面提高我国数控机床加工的精准度。

参考文献

[1] 王洪乐,周青华,熊青春.基于多体系统理论的数控机床加工精度几何误差预测模型[J].制造技术与机床,2018,(5):78-83.

作者简介

丁茂清(1982-),男,广东省茂名市;学历:大学本科,助理实验师,现就职单位:茂名职业技术学院研究方向:数控技术与模具制造。

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