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当前位置: 首页 > 新闻频道 > 操作使用 > 数控加工的加工技巧探讨
数控加工的加工技巧探讨
来源:内蒙古机电职业技术学院 作者:梁振威    发表时间:2020/12/2 6:29:00  浏览次数:
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摘要:随着数控机床在制造行业的应用广泛化,影响其质量的因素也在增多,除了工艺因素,还有操作技巧和机床本身的加工精度。提高制造行业产品的质量,必须对数控机床的加工精度进行控制。基于此,文章从影响数控机床加工的因素进行分析,并且提出相应的措施和方法,仅供参考。

关键词:数控机床;加工技巧;精度

随着机械制造业的发展,数控机床的出现是机械制造行业的一种革新。数控机床作为先进的加工仪器,它在制造业中得到了广泛应用,不仅为制造行业带来了便利,还节约了大量人力资源,同时创造了更为丰富的社会经济价值。与此同时,为了保证零件的质量,也对数控机床技术提出了更高的要求。数控机床作为制造业中的核心技术,其加工精度的控制直接影响产品的质量。随着制造业过程不断自动化,整个行业对制造产品提出了更高的需求,要保证产品的质量,就必须提高数控机床的加工精度。数控机床在制造零件的过程中,其加工影响因素主要是由机床精度、编程处理技术、伺服系统和插补精度等因素共同决定的。除了这些因素,数控机床的制造加工影响因素还受到其他外界因素的影响,如材料的质地、制造过程、安装水平、控制手段等。无论是外界因素还是内部因素,都是影响机床的加工因素,对制造业的产品质量有着不可估量的影响。

1数控加工的影响因素

1.1编程技术

数控机床编程人员的编译原点确定以及编程处理技术均对机床加工产生影响。1)机床的编译原点进行确认会影响数控机床的加工。数控机床在工作时需要由编程人员根据加工零件的形状和特征进行坐标编译,如果原点编译不准确,就会导致整个加工程序出现误差,从而影响工件加工的质量。如此,在加工过程中,数控机床的编程人员要重点对数控机床的编译原点进行确认,而且要对加工零件的工艺进行校对,这样才能有效避免编译原点不准确带来的相应的误差。2)编程的数据处理技术同样会影响数控机床的加工质量。如果数据处理不精确,就会导致工件在生产过程中出现误差,影响工件的加工质量。比如,相关人员在加工过程中不考虑到工件自身的形状和尺寸,就会导致加工误差的产生,甚至会导致整个工件报废。对一些精度比较高,形状比较复杂的工件而言,编程人员应该要对其加工基准和计算基准进行校对,这样才能确保数控机床的精度得到提高,从而提高工件的质量[1]。

1.2机床精度

数控机床加工过程中的影响因素是多样化的,主要包括机床的几何误差、机床热变形误差、伺服进给系统误差。从这些影响因素来看,伺服进给系统误差以及机床几何误差是常见的影响因素,在一定程度上影响着产品的质量。1)数控机床加工中主要是通过伺服电机驱动滚珠丝杆控制加工位置,如果丝杆的传动出现误差,就会影响整个机床定位的精度。由此在实际工作中,如果伺服电机丝杠反方向运动,不仅会影响加工精度,还会由于空隙的出现导致数控机床发生空转现象,从而造成误差。2)数控机床也容易受到外力的作用,进而使得其运动部件出现弹性变形,使得数控机床的误差问题加重。例如,数控机床在加工过程中,刀具受到外力影响,就会出现变形,进而会造成机床的几何精度降低,导致其加工出来的零件不符合规范,这被称作“让刀”,这也是机床精度出现问题的原因之一。3)数控机床的几何误差是由机床的导轨和机床的底座以及机床的其他结构所决定的。如果对于机床的设计不够精确,就会导致机床在运行过程中增加自重,从而影响产品的精度。例如,在设计过程中,选择负载能力较弱的导轨就会导致机床的加工工艺在高速移动的条件下出现精度问题[2]。

1.3刀具参数

在数控机床的加工过程中,影响加工质量的因素有车刀尖、圆弧半径、主偏角以及车刀刀尖距零件中心的偏差等几何参数;这些因素都会影响零件的粗糙程度,同时还会影响刀具的使用寿命。例如,当主偏角偏大时,就会影响整个数控机床加工的精度。如此在数控机床运作过程中,对于主偏角、圆弧半径、高度等参数进行控制,是十分有必要的。

2数控加工的技巧

2.1提升编程数据处理技术水平

在程序编制中,需要使用合适的方法和技巧,才能提高数控机床的编程数据处理技术。要消除公差带位置的影响,数控程序一般是按零件的轮廓、按零件的基本尺寸进行编程,这无疑忽略了公差带位置的影响,使得数控机床的精度虽然很高,但加工出来的零件不符合尺寸公差的需求。1)应该分析零件图,确定工艺过程,并且需要对零件的图样、形状、尺寸、精度进行分析,明确加工的内容与要求,确定加工方案、加工路线、切削参数以及刀具和夹具的选择。2)相关数值计算。要根据零件的几何尺寸和加工路线,计算零件轮廓上的几何要素、基点、终点和圆弧的坐标。在编写程序的过程中,要计算相应的数值,根据几何尺寸和工艺路线以及设定的坐标系,计算加工轨迹,并得到相应的数据。3)制作控制机制。将编程完的程序应用在数控机床上作为参数,输入相关信息,并做好程序的校对和第一件物品的试刀。编写的程序和准备好的控制机制,必须经过校对和试刀之后才能正式使用。

2.2提升数控机床几何精度

刀具是数控机床在加工零件时最重要的工具,选择刀具时必须考虑到它的耐磨、耐高温等参数,还要求刀具必须能承载一定的压力、冲击力及振动,因此在选择刀具时必须考虑零件的质量和生产工艺的使用。常见的机床刀具主要是由高速钢、硬质合金、陶瓷材料制作而成的,不同材料的刀具有不同的特点,要根据相应的要求选择刀具。除了选择好刀具,还要合理控制刀具以及在加工时的几何角度,刀具的几何角度包括刀尖的圆弧半径、主偏角、刃倾角、前脚、后脚、副后角等,需要从多个角度控制刀具,即主偏角直接会影响到刀尖的强度和切面的形状。对刀尖的圆弧半径而言,圆弧半径越大,加工出的零件表面的粗糙度越低;对刀具的前后脚而言,机床刀具的前后脚越是锋利,那么它的表面就越细腻。如此,数控机床的加工精度跟刀具有较强的关系,在选择刀具时必须对精度、磨损度进行把握,这样才能有效提高刀具的几何精度。除此之外,数控机床的几何精确度还受到切割速度影响,速度过快会导致数控机床振动,从而对数控机床的几何精度产生影响。针对此种问题,要求在设计数控机床的过程中,必须使用处理过的钢制滑动导轨材料,并且在安装时要使钢制滑动导轨处在平面下方,再以填充物填满导轨和基座之间的缝隙,如此才能提高机床的几何精度[3]。

2.3提高刀具轴承加工精度

要对刀具的角度和材料进行合适的选择。在工业化不断深入的情况下,零件之间的特点也从统一化变为标准化,而数控机床所运用的工具也必须具有这些特点,才能提高刀具的轴承加工精度。虽然刀具本身就有较完善的材质,但要想保证数控机床的加工精度,必须对刀具进行科学的选择;在加工的过程中也要考虑到刀具的硬度以及耐磨性,如现在运用最为广泛的刀具材质是合金和高速钢。想提高刀具的轴承加工精度,需要尽量使用一些零件控制滑动轴承;还要选用耐磨性较好的轴承,从而保证机床的精度。而且要尽量减少机床内的热源,并且使热源远离机床的主轴;同时机床还要设置散热功能,比如采用金属加工液进行润滑并带走加工过程中的热量,进而降低设备和零件的变形程度。此外,还要注意轴承的转速和调整问题,如调整中、小滑板镶条,使中间的间隙小于0.04mm,并且保证其移动平稳、轻便;选用功率适宜的机床,增强机床安装的稳定性。在数控机床的加工过程中还要考虑到刀具的刀点,刀点就是坐标系上刀具运动开始的点,重视对刀过程,若对刀出现问题,不仅会影响加工零件的精确度,而且会威胁员工的安全。

2.4加强相关人员的维护意识

数控机床的精度与生产质量、生产效率直接挂钩,高精度的数控机床是我国数控加工走向国际化的前提[4]。因此,数控机床的管理、维护也十分重要。1)数控机床是创造价值的先决条件,因此相关企业必须认识到维护设备、保养设备的重要性。机床管理的好坏直接影响到数控机床是否能正常运转,也影响到数控机床的精度和效用。2)相关人员要保证数控机床的合理运用。数控机床在现代制造业中扮演着重要的角色,它提高了机械设备的生产效率,但在使用过程中会受到环境、空气、热源的影响,因此必须在日常工作中合理使用数控机床,这样才能避免机床出现故障。在使用过程中,也要加强对数控机床的重视程度,保证正确使用,并选择合适的场地。数控机床容易受到外界的影响,由此,要有效避免其处在高温的条件和潮湿的环境中,而且相关人员要在熟悉相关操作规范之后再进行使用。3)相关人员要定期做好机床的水平度和机械精度的检查,并且做好校正工作。机械精度的校正方法有两种:第一种方法是对系统的参数进行补偿,如丝杆反向间隙补偿、各坐标定位精度的定点补偿、机床回参考点位置校正;第二种方法是对机床进行维修、进行导轨修制、滚珠丝杆螺母副预紧调整反向间隙。

3结束语

要提高数控机床生产出的产品质量,必须重视数控机床的精度。数控机床作为制造业中重要的工具,它本身的零件系统也会影响到精度。因此,要从编程设计、编程数据处理技术方面做好防控措施,并定期维护设备,使其正常运行,还要合理分析设备在应用过程中出现的精度问题,并且进行有效的校正,从而保证产品的合格率。

参考文献:

[1]赵利华.数控加工中的加工技巧分析[J].时代农机,2019,46(4):30-31.

[2]谢正,杨琛.数控铣床加工中刀具半径补偿原理及其应用技巧[J].武汉工程职业技术学院学报,2018,30(3):25-27.

[3]郭毓辉.数控机床的对刀原理及在加工中的对刀技巧[J].南方农机,2018,49(6):107.

[4]申鹏.中走丝数控线切割在配合零件加工中的技巧研究[J].陕西国防工业职业技术学院学报,2018,28(1):34-37.

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