改進(jìn)數(shù)控機(jī)床精度的策略和途徑

唐志民

摘 要：在長時(shí)間的運(yùn)行使用后，數(shù)控機(jī)床的加工精度必然會(huì)有所下降，如何調(diào)整和改造數(shù)控機(jī)床，提高加工精度，延長設(shè)備使用壽命，是每個(gè)機(jī)械加工企業(yè)都會(huì)遇到的問題。作者根據(jù)多年從事數(shù)控機(jī)床工作的經(jīng)驗(yàn)積累，在本文中提出了提高數(shù)控機(jī)床精度的一些方法、策略和途徑，供各位同仁探討。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；精度；設(shè)備改造；設(shè)備改進(jìn)

引言：在機(jī)械加工行業(yè)，數(shù)控機(jī)床的作用非常重要。數(shù)控機(jī)床能夠根據(jù)程序自動(dòng)化地生產(chǎn)零件，不僅有效地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，而且很好地解決了精密、批量、多種類等生產(chǎn)性問題。然而，隨著數(shù)控機(jī)床使用時(shí)間的增加，數(shù)控機(jī)床的加工精度必然會(huì)有所下降，從而導(dǎo)致設(shè)備降格使用，企業(yè)盈利減少。由于更換數(shù)控機(jī)床、特別是高精度的數(shù)控機(jī)床設(shè)備費(fèi)用比較高，因此改造、調(diào)整和提高數(shù)控機(jī)床加工精度，延長設(shè)備使用壽命，必然是機(jī)械加工企業(yè)的首選。

一、數(shù)控機(jī)床改進(jìn)的作用和好處

（一）節(jié)省資金投入。對(duì)數(shù)控機(jī)床設(shè)備進(jìn)行改造，花費(fèi)的資金不多，也能保證企業(yè)連續(xù)正常的生產(chǎn)運(yùn)營。新購設(shè)備不僅需要花費(fèi)資金成本，而且需要等待交貨、驗(yàn)收和調(diào)試，這些都需要時(shí)間消耗，由此必然會(huì)降低企業(yè)的盈利。而改造大型數(shù)控機(jī)床設(shè)備的費(fèi)用一般不會(huì)超過新購設(shè)備的三分之一，設(shè)備整體性能卻能得到極大的提升。

（二）設(shè)備性能穩(wěn)定。新購設(shè)備在投入使用時(shí)需要磨合時(shí)間，工作人員需要一段時(shí)間來了解和熟悉新機(jī)床的使用方法、設(shè)備特性和加工運(yùn)行特點(diǎn)，這必然會(huì)降低企業(yè)的生產(chǎn)效率。

工作人員對(duì)老設(shè)備的使用比較熟悉，掌握了設(shè)備的特性和運(yùn)行特點(diǎn)，這對(duì)設(shè)備改造非常有利，能夠保證設(shè)備性能的穩(wěn)定。

另外，數(shù)控機(jī)床設(shè)備中零部件的材質(zhì)優(yōu)良，使用這些優(yōu)質(zhì)零部件對(duì)機(jī)床進(jìn)行改造，不僅可以使得改造設(shè)備盡快投入生產(chǎn)運(yùn)行，而且能夠確保設(shè)備性能穩(wěn)定。

（三）自動(dòng)化改造。對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行改造，利用現(xiàn)代電子信息技術(shù)，可以大大提升設(shè)備的自動(dòng)化程度，提高設(shè)備工作效率，改進(jìn)機(jī)械設(shè)備的操控能力。

（四）提高產(chǎn)品質(zhì)量。改進(jìn)數(shù)控機(jī)床的加工精度，尤其是復(fù)雜零部件的加工精度控制，有助于生產(chǎn)出符合規(guī)格和精度要求、尺寸一致的合格產(chǎn)品。改良后的數(shù)控機(jī)床，工作效率可以提升數(shù)倍，尤其對(duì)復(fù)雜零部件的加工，效果更加明顯。效率的提高、合格品率的提升不僅意味著勞動(dòng)量的減少、員工工作強(qiáng)度的降低，也意味著產(chǎn)品質(zhì)量的提高。

二、改進(jìn)數(shù)控機(jī)床精度的策略和途徑

（一）減少傳動(dòng)間隙。變速箱和主軸箱中的齒輪在機(jī)床中傳遞動(dòng)力。要提升設(shè)備的傳動(dòng)性，就必須使用高規(guī)格、高等級(jí)的齒輪。要確保每個(gè)齒輪都符合參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并且嚴(yán)格地構(gòu)建和安裝，才能保證數(shù)控機(jī)床真正做到無間隙傳動(dòng)。

在傳動(dòng)系統(tǒng)中如果出現(xiàn)渦輪桿傳動(dòng)現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)該做好反向間隙的調(diào)節(jié)，這種現(xiàn)象處理不到位的話，就會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生損害[1]。另外，如果同步齒形帶在傳動(dòng)系統(tǒng)中出現(xiàn)了問題，則會(huì)導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床處于一種半封閉的工作狀態(tài)，這種工作狀態(tài)也會(huì)影響傳動(dòng)的精準(zhǔn)，因此，對(duì)同步齒形帶也要做一定的調(diào)節(jié)。

（二）調(diào)節(jié)機(jī)床導(dǎo)軌精度。導(dǎo)軌的主要作用是承載和導(dǎo)向。機(jī)床導(dǎo)軌在空載和切割的情況下運(yùn)動(dòng)時(shí)，都應(yīng)該保持充足的導(dǎo)向精度。在機(jī)床改造中，為了達(dá)到精度目標(biāo)，對(duì)導(dǎo)軌精度需要進(jìn)行調(diào)節(jié)和修復(fù)。根據(jù)各種不同種類的導(dǎo)軌，具體修理方法有：1） 采用環(huán)氧型耐磨導(dǎo)軌涂層的方法對(duì)導(dǎo)軌的進(jìn)度進(jìn)行修復(fù)，主要依靠工作臺(tái)上的導(dǎo)軌涂層，進(jìn)行提升精度的配合，這個(gè)方法對(duì)生產(chǎn)工藝有一定的簡(jiǎn)化，減少了制作的周期，廣泛應(yīng)用于機(jī)床改造中，效果非常明顯；2） 采用削刮的方法對(duì)導(dǎo)軌進(jìn)行加工，同時(shí)對(duì)導(dǎo)軌進(jìn)行潤滑，從而降低摩擦，提升機(jī)床導(dǎo)軌精度。

（三）修復(fù)或更換滾珠桿絲。在現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床中滾珠絲杠是重要的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，滾珠絲杠具有壽命長、無間隙、強(qiáng)度高等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各類數(shù)控機(jī)床上。

采用滾珠絲杠的數(shù)控機(jī)床在改造時(shí)，應(yīng)首先對(duì)傳動(dòng)精度進(jìn)行調(diào)整，或者直接更換滾珠絲杠，這樣才能確保機(jī)床在改造后的精度[2]。

對(duì)于一些半封閉的系統(tǒng)，絲杠起到雙重作用，一是傳動(dòng)作用，二是起到標(biāo)尺的作用，對(duì)工作臺(tái)運(yùn)行的距離進(jìn)行測(cè)量。在機(jī)床工作的時(shí)候應(yīng)該及時(shí)的更換滾珠絲杠，避免出現(xiàn)誤差。

（四）測(cè)試和修復(fù)機(jī)床精度。在數(shù)控機(jī)床的改造過程中，可以運(yùn)用激光干涉儀對(duì)機(jī)床的精度進(jìn)行測(cè)量，并且運(yùn)用球桿儀對(duì)機(jī)床的誤差來源進(jìn)行修復(fù)。

在改造前，企業(yè)管理者應(yīng)廣泛征求技術(shù)人員意見和看法，綜合考慮，制定出完善的數(shù)控機(jī)床精度修復(fù)方案。在改造時(shí)，利用激光干涉儀對(duì)精度進(jìn)行有效的測(cè)量，并根據(jù)具體情況對(duì)設(shè)備進(jìn)行改良，保證數(shù)控機(jī)床的精度。

結(jié)語：綜上所述，減少傳動(dòng)間隙可以有效地提升數(shù)控機(jī)床的精度；調(diào)節(jié)導(dǎo)軌精度也有助于提升機(jī)床精度；定期修復(fù)或更換滾珠絲杠有利于保證數(shù)控機(jī)床精度的穩(wěn)定；數(shù)控機(jī)床的精度改造可使用激光干涉儀和球桿儀；改進(jìn)主軸精度對(duì)生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量都有著重要影響。

參考文獻(xiàn)：

[1] 成祥紅，王申銀. 數(shù)控機(jī)床驗(yàn)收應(yīng)注意的幾個(gè)問題[J]. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程.，2012，12（08）：17-18.

[2] 游文明. 機(jī)床精度指數(shù)計(jì)算方法修正的探討[J]. 石油機(jī)械， 2013，12（06）：15-17.