提高數(shù)控加工質(zhì)量的措施

錢志英

（山西省晉中職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 晉中 030600）

0 引言

數(shù)控加工技術(shù)是加工工藝、計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，它在現(xiàn)代制造業(yè)中擔(dān)當(dāng)了越來越重要的角色。影響數(shù)控加工質(zhì)量的主要因素有數(shù)控機(jī)床的正確使用、加工工藝的合理制定和加工程序的靈活編制。本文對(duì)這些影響數(shù)控加工質(zhì)量的主要因素進(jìn)行分析并提出有效措施。

1 機(jī)床誤差的消除

數(shù)控機(jī)床采用滾珠絲杠副，其反向間隙對(duì)加工質(zhì)量的影響很關(guān)鍵。在其使用前應(yīng)進(jìn)行預(yù)緊，但即使是高精度的滾珠絲杠副也存在微小的間隙，影響其加工精度。因此，加工時(shí)，盡量使刀具的移動(dòng)保持尺寸連續(xù)遞增或遞減的趨勢(shì)，以消除反向間隙對(duì)加工質(zhì)量的影響。

2 數(shù)控加工工藝的制定

2．1 工序劃分與加工路線的確定

工序劃分與加工路線的確定與加工精度、表面粗糙度直接相關(guān)。劃分工序和安排工藝路線時(shí)，一般要做到工序集中，先粗后精、先近后遠(yuǎn)、先內(nèi)后外、走刀路線最短等。為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求，最終輪廓應(yīng)安排在最后一次走刀中連續(xù)加工出來；為保證工件輪廓光滑，盡量使刀具沿輪廓的切線方向切入、切出，盡量不要在連續(xù)的輪廓中安排切入和切出或換刀及停頓，以避免因切削力突然變化而造成彈性變形，致使光滑連接的輪廓表面劃傷、形狀突變或產(chǎn)生滯留刀痕。對(duì)橫截面小的細(xì)長(zhǎng)零件或薄板零件，應(yīng)選擇使工件在加工后變形小的路線。

2．2 合理的對(duì)刀點(diǎn)

對(duì)刀點(diǎn)是刀具相對(duì)零件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，選擇對(duì)刀點(diǎn)時(shí)應(yīng)盡量選在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。在成批生產(chǎn)中應(yīng)考慮到對(duì)刀點(diǎn)的重復(fù)精度，該精度可用對(duì)刀點(diǎn)相距機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)來校核。

2．3 工藝參數(shù)的合適選擇

數(shù)控加工時(shí)主要的工藝參數(shù)有主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、背吃刀量及進(jìn)給速度。為保證加工質(zhì)量符合圖樣的技術(shù)要求，需選擇合適的工藝參數(shù)。

2．3．1 主軸轉(zhuǎn)速的確定

先根據(jù)允許的切削速度和刀具直徑求得主軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算值，再根據(jù)該值在機(jī)床說明書中選取有的或較接近的實(shí)際轉(zhuǎn)速值。

2．3．2 背吃刀量的確定

在工藝系統(tǒng)剛性允許的條件下，應(yīng)以最少的進(jìn)給次數(shù)切除加工余量，最好一次切凈余量，以提高生產(chǎn)效率。但當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性不足或工件余量很大，或余量不均勻時(shí)，為提高工件的加工精度，可采用多次走刀的方法，并把第一、二次進(jìn)給的背吃刀量盡量取大些，精加工時(shí)，背吃刀量取0．05mm～0．8mm，以提高加工精度和表面質(zhì)量。

2．3．3 進(jìn)給速度的確定

在能滿足工件質(zhì)量要求的前提下，盡可能選擇較高的進(jìn)給速度。當(dāng)加工精度、表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)該取小些，一般在20mm／s～50mm／s的范圍內(nèi)選取。但要考慮刀尖角度、刀尖圓弧半徑對(duì)工件表面粗糙度的影響。在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度。

2．4 切削加工方式的正確選擇

銑削加工時(shí)，為提高零件表面的加工質(zhì)量，精加工時(shí)應(yīng)盡量采用順銑；車削軸類零件時(shí)，為減少接刀痕跡，車削時(shí)盡量不要換刀；車削成形回轉(zhuǎn)表面特別是圓弧表面時(shí)，為避免因刀具的干涉而產(chǎn)生刀痕，刀具的主偏角和副偏角應(yīng)選擇合適。

3 數(shù)控編程

3．1 編程方式的選擇

相對(duì)坐標(biāo)編程比較方便，但會(huì)產(chǎn)生累計(jì)誤差，而絕對(duì)坐標(biāo)編程以坐標(biāo)原點(diǎn)為基準(zhǔn)，累計(jì)誤差較小。在實(shí)際編程時(shí)，對(duì)于重要尺寸應(yīng)采用絕對(duì)坐標(biāo)編程，以減少累計(jì)誤差，從而保證工件的加工精度。

3．2 加工程序的優(yōu)化

靈活運(yùn)用各種加工循環(huán)指令；采用宏程序?qū)Τ绦蜻M(jìn)行優(yōu)化，不僅可使程序編制方便、脈絡(luò)清晰，而且還有可能獲得更好的加工質(zhì)量。

3．3 編程尺寸的處理

零件在用同一把刀、同一個(gè)刀具半徑補(bǔ)償值加工，且零件輪廓各處尺寸公差帶不同時(shí)，為保證各處尺寸均在尺寸公差范圍內(nèi)，在編程計(jì)算時(shí)，對(duì)標(biāo)注的非對(duì)稱尺寸，應(yīng)改變輪廓尺寸并移動(dòng)公差帶，換算成對(duì)稱公差。

3．4 回參考點(diǎn)指令的合理使用

在程序中適當(dāng)插入回參考點(diǎn)指令，使各坐標(biāo)清零，以消除數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)算的累積誤差，利于保證加工精度。

3．5 暫停指令的合理使用

G04為暫停指令，其作用是使刀具在一個(gè)指令的時(shí)間內(nèi)暫停加工。鉆孔、鏜孔加工到達(dá)孔底部時(shí)，設(shè)置暫停，以保證孔底的鉆及鏜孔質(zhì)量。

3．6 恒線速度切削功能的合理使用

車削變徑表面時(shí)，使用恒線速度切削功能，可使切出的表面粗糙度值既小又一致。

4 結(jié)論

對(duì)零件進(jìn)行數(shù)控加工時(shí)，由于受加工零件形狀、材料、批量等多方面因素的影響，需在實(shí)踐中勇于探索、不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)所加工的零件進(jìn)行具體分析和靈活對(duì)待。先根據(jù)零件圖樣要求認(rèn)真分析加工工藝方案，合理確定加工工序和加工路線，選用合適的工藝參數(shù)，靈活使用編程方法和指令，加工出符合圖樣技術(shù)要求的零件。

［1］ 竇金平．提高數(shù)控加工質(zhì)量的工藝措施［J］．機(jī)床與液壓，2012，40（4）：121－124．

［2］ 張寧菊．提高數(shù)控加工質(zhì)量的幾個(gè)措施［J］．機(jī)床與液壓，2005，33（3）：203．

［3］ 賀傳軍，孫小斌，陳冬微．淺談如何控制模具數(shù)控加工質(zhì)量［J］．金屬加工，2012（9）：31－32．

［4］ 鄧英劍．?dāng)?shù)控加工工序的合理設(shè)計(jì)［J］．組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2004（6）：70－71．

［5］ 婁銳，王悅，梁宇棟．?dāng)?shù)控編程技術(shù)要點(diǎn)［J］．機(jī)床與液壓，2007，35（7）：258－260．

［6］ 霍蘇萍，劉巖．?dāng)?shù)控銑削加工工藝編程與操作［M］．北京：人民郵電出版社，2009．

［7］ 楊有君．?dāng)?shù)控技術(shù)［M］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011．