數(shù)控車床切削控制能力對機(jī)械加工精確度的影響

摘要：在現(xiàn)代數(shù)控車床中，不僅應(yīng)用了大量的數(shù)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)對車床的一體化控制，而且還能運(yùn)用數(shù)字化控制技術(shù)達(dá)到自動化控制的目的。其中，切削加工中，其切削能力將直接給機(jī)械加工的精確度帶來影響。因此，本文主要對其帶來的影響進(jìn)行了梳理，并分析了提高機(jī)械加工精確度所需的對策，最終在提高數(shù)控車床切削控制能力的同時(shí)優(yōu)化機(jī)械加工精確度。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床;切削能力;機(jī)械加工;精確度

中圖分類號：TG659;TH161??????????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

收稿日期：2020-05-09

作者簡介：吳開旭（1986—），男，講師，碩士，研究方向：數(shù)控技術(shù)應(yīng)用。

數(shù)控車床切削能力的高低，將直接對機(jī)械加工的精確度帶來影響，所以我們既要加強(qiáng)對其影響因素地分析，又要采取科學(xué)的算法對工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和完善，達(dá)到提升精確度的目的。

1.影響因素

1.1切削參數(shù)

由于數(shù)控車床在制造業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，切削參數(shù)的設(shè)置將直接對切削能力的大小帶來影響。所以，需要切實(shí)做好切削參數(shù)的設(shè)置。但是，數(shù)控車床在切削加工工藝方面，需要緊密結(jié)合加工設(shè)計(jì)與工藝要求來確定，同時(shí)還要對車床性能與加工工況等限制性因素考慮進(jìn)來，比如加工余量和工件加工的表面粗糙度，以及數(shù)控車床的功率和最大切削力等，均會影響到切削參數(shù)的設(shè)置，進(jìn)而對機(jī)械加工精確度帶來影響。所以需要結(jié)合數(shù)控車床的實(shí)際，切實(shí)做好工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，尤其是在切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量、車床功率、切削力、表面粗糙度等方面的約束下，采取針對性的方法強(qiáng)化對其約束條件的優(yōu)化，并科學(xué)的算法來優(yōu)化參數(shù)設(shè)置[1]。

1.2操作工藝

因?yàn)殡S著數(shù)控車床運(yùn)行時(shí)間和壓力荷載的變化，使得數(shù)控車床和刀具容易出現(xiàn)變形的情況，使得機(jī)械加工的精確度受到影響。所以在控制切削參數(shù)的同時(shí)，還要在操作工藝上加強(qiáng)對其的重視，必須在振動控制、速度控制方面，就需要加大對其的重視，在振動控制方面，主要是在安裝數(shù)控車床的部件時(shí)就要加強(qiáng)振動控制，并采取集計(jì)算機(jī)與專業(yè)人間建模為一體的數(shù)控技術(shù)，做好車床振動頻度的設(shè)計(jì)，利用數(shù)控軟件做好振動性預(yù)測，同時(shí)還要做好振動實(shí)時(shí)補(bǔ)償。而在速度控制方面，主要是切實(shí)做好動力速度、切削過程速度與主軸速度的控制，才能更好地提高其加工精度[2]。這主要是由于操作人員自身的技術(shù)實(shí)力和經(jīng)驗(yàn)水平不同，在對數(shù)控車床操作過程中，由于技術(shù)問題導(dǎo)致加工精確度受到影響。例如在齒輪加工過程中，需要采取滾齒加工的方式，而實(shí)際操作時(shí)，由于齒輪滾到容易發(fā)生機(jī)械位置變化的情況導(dǎo)致加工出現(xiàn)誤差。所以為加強(qiáng)對其的應(yīng)對，需要找準(zhǔn)誤差根源，確保所采用的蝸桿滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并通過輔助工藝把開線處理的更加平整和光滑，因此，需要在實(shí)際操作那個(gè)中應(yīng)用一定形狀的運(yùn)動軌跡，從而有效將數(shù)控車床的加工誤差降低，并通過對滾齒結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，在確保成本降低的同時(shí)提升機(jī)械加工的精確度。

1.3日常維護(hù)

日常維護(hù)也是影響數(shù)控車床在機(jī)械加工精確度的主要因素，為了避免由于日常運(yùn)維不當(dāng)而引發(fā)的精確度不足的問題，需要切實(shí)做好數(shù)控車床的日常維護(hù)工作，尤其是在潤滑維護(hù)方面需要加大對其的重視，才能更好地滿足實(shí)際運(yùn)行需要，達(dá)到提高精度的目的。以主軸裝夾為例，因?yàn)橹鬏S在數(shù)控車床中屬于核心部件，其不僅能固定加工產(chǎn)品始終處于正確位置，而且還能幫助加工產(chǎn)品的轉(zhuǎn)動，所以主軸的作用十分重要，這就需要在每次主軸裝夾前，都要加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行調(diào)試，保證主軸回轉(zhuǎn)可以符合工藝要求，從而有效降低因?yàn)橹鬏S功能障礙而導(dǎo)致誤差概率加大[3]。再如在部件定位和尺寸方面，由于數(shù)控車床的機(jī)械化水平較高，在日常維護(hù)中，由于維護(hù)或檢查不當(dāng)，就可能導(dǎo)致出現(xiàn)一定輕微的誤差，使得預(yù)設(shè)的定位位置和加工的機(jī)械設(shè)備難以完全相符，使得部件的定位和尺寸出現(xiàn)差異，所以需要在日常維護(hù)中，確保其誤差始終得到有效的控制，尤其是在安裝和檢修機(jī)械設(shè)備時(shí)，需要精細(xì)化的檢查主軸裝夾部件的安裝質(zhì)量。此外，由于數(shù)控車床經(jīng)常處于運(yùn)行時(shí)間長和強(qiáng)度高的特點(diǎn)，所產(chǎn)生的熱量較大，若熱量難以及時(shí)散發(fā)，就會使得車床發(fā)生熱變形的情況，因此，在日常維護(hù)中，需要加強(qiáng)對其的運(yùn)維，確保其處理良好的運(yùn)行狀態(tài)，才能更好地避免由于運(yùn)行過熱而導(dǎo)致車床變形對精確度帶來的影響。

2控制對策

針對數(shù)控車床切削控制能力對機(jī)械加工精確度的影響，我們在結(jié)合其影響因素采取基本對策的同時(shí)，還要切實(shí)做好以下幾個(gè)方面的控制工作：

一是切實(shí)加強(qiáng)振動控制工作的開展。振動是數(shù)控車床運(yùn)行中不可避免出現(xiàn)的一種現(xiàn)象，若振動較大，勢必會對機(jī)械加工的精確度帶來影響。尤其是切削控制能力會受到影響，為確保數(shù)控車床的切削能力，需要我們緊密結(jié)合數(shù)控車床的運(yùn)行原理，切實(shí)加強(qiáng)機(jī)器振動的負(fù)面因素的控制，從根本上保證機(jī)械加工的精準(zhǔn)度。因此，需要在數(shù)控車床運(yùn)行之前，對每個(gè)工件可以發(fā)生的振動頻率與強(qiáng)度進(jìn)行科學(xué)預(yù)估，并采取針對性的措施，加強(qiáng)對其的預(yù)控，確保車床的振動范圍始終處于標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。

二是切實(shí)加強(qiáng)速度控制工作的開展。數(shù)控車床的切削能力，給機(jī)械加工的精確度帶來影響，需要切實(shí)注重切削速度的控制，這樣才能從根本上確保機(jī)械加工的精確度。尤其是要避免為了提高速度而導(dǎo)致數(shù)控車床超負(fù)荷運(yùn)行的情況出現(xiàn)，主要是因?yàn)楦咚龠\(yùn)轉(zhuǎn)的過程中容易導(dǎo)致加工工件出現(xiàn)偏差，所以需要對切削速度進(jìn)行有效控制，要做好與其他部件之間的配合，才能確保速度得到更加合理地控制，使得主軸速度和切削速度的關(guān)系得到優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)其運(yùn)行的最優(yōu)化，以達(dá)到提高加工精確度的目的。一般而言，在控制主軸速度時(shí)，主要是采取機(jī)械物理原理，利用切削來帶動主軸，確保其按照既定速度運(yùn)行的同時(shí)，還要確保其精確度，才能更好地將其轉(zhuǎn)化為動力源速度，使得切削速度得到更加精準(zhǔn)地控制。而在控制切削速度時(shí)，主要是采取技術(shù)控制手段，將轉(zhuǎn)速較高的機(jī)械的速度進(jìn)行適當(dāng)控制，而機(jī)械轉(zhuǎn)速較慢時(shí)，也需要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，才能確保機(jī)械轉(zhuǎn)速始終處于可控的范圍之內(nèi)。而在控制動力速度時(shí)，主要是控制動力源，切實(shí)強(qiáng)化對電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制，使得電機(jī)速度得到合理轉(zhuǎn)化，電機(jī)轉(zhuǎn)速得到有效控制，從而保證振動誤差始終處于預(yù)期范圍之內(nèi)，進(jìn)一步達(dá)到提高機(jī)械加工精確度的目的。

3結(jié)語

數(shù)控車床切削能力對機(jī)械加工精確度的影響，主要體現(xiàn)在切削參數(shù)、操作工藝和運(yùn)維管理三個(gè)方面，因此，需要我們在實(shí)際加工，緊密結(jié)合機(jī)械加工精確度要求來確定其工藝參數(shù)，以促進(jìn)其切削能力的優(yōu)化和完善。

參考文獻(xiàn)

[1]雷群意.數(shù)控車床切削控制能力對機(jī)械加工精確度的影響[J].南方農(nóng)機(jī)，2020（07）：97+102.

[2]陸茜.數(shù)控車床切削控制能力對機(jī)械加工精確度的影響[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2018（11）：204+206.

[3]李龍.解析數(shù)控車床切削控制能力在機(jī)械加工精確度上的影響作用[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018（18）：82-83.

Abstract：In modern CNC lathes， not only a large number of numerical control techniques has been applied to realize the integrated control of lathes， but also the digital control technology can be used to achieve the purpose of automatic control. Among them， cutting ability will directly affect the precision of machining. Therefore， this paper mainly combs its influence， and analyzes the countermeasures needed to improve machining accuracy， and finally optimizes machining accuracy while improving NC lathe cutting control ability.

Key words：CNC Lathe; Cutting Capacity; Machining; Accuracy