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数控车床加工精度影响因素探究

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数控车床加工精度影响因素探究

摘要:数控车床,为目前应用比较广泛的一种数控机床,在指挥机床加工零件中适用性高,做好功能为切槽、钻孔、扩孔、铰孔以及镗孔等,且具有高性能、高精度、低噪音等特点优势。当然,受到一些因素的影响,也易使数控车床加工精度降低。因此,本文以数控车床加工作业原理为切入点,进一步分析数控车床加工精度的相关影响因素,并提出数控车床加工精度提高措施,希望以此促进数控车床加工精度的全面提高。

关键词:数控车床;加工精度;影响因素;提高措施

0引言

数控机床为先进的机械加工设备之一,在各行业产品精加工生产作业中,发挥了至关重要的作用。目前市场推广应用的数控车床加工效率颇高,且精准度也颇高,能够为相关行业生产效益的提高提供有效帮助。然而,随着加工生产工艺要求越来越高,同时受到相关因素的影响,如伺服系统驱动因素、车刀控制因素等[1]。为了提高数控车床加工精度,鉴于此,本文围绕数控车床加工精度的影响因素及提高措施进行分析。

1数控车床加工作业原理概述

基于数控车床加工期间,主要以各类形状要求为依据,然后针对相关工件进行加工处理。与此同时,在数控车床当中,一般进行了若干个工作工位及多功能加工区域的配备,主要优势为:其一,加工范围广;其二,可实现大量加工作业;其三,可发挥复杂加工及补偿加工功能,进而使工件加工作业的便捷性及高效性得到有效提升[2]。从数控车床加工作业原理层面分析,数控车床利用计算机技术、机械控制技术,加上传感装置、控制装置、动力装置的协同作用,使自我控制功能有效发挥出来;而操作工作人员则需针对数控车床提前进行加工流程的编制,进一步由数控车床结合系统指令,使加工作业流程有效完成,最终使刀具在得到相应控制的基础上,实现高效加工作业。

2数控车床加工精度的相关影响因素分析

虽然数控车床加工的优势突出,且作用显著,但也会受到一系列因素的影响,使数控车床加工精度降低。总结起来,具体影响因素如下:

2.1伺服系统驱动因素

在伺服系统驱动因素的影响下,会大大降低数控车床的加工精度。一般情况下,伺服系统经驱动车床的相关装置,实现对工件的加工,从其操作机理来看,即:对数控车床的定位滚珠加以利用,在伺服电机的基础上,实现对电机的驱动及控制,进一步使数控车床能够顺利、高效地将加工任务完成。期间,滚珠丝杠的传动误差,可能会对数控车床的加工精度产生影响。而数控车床在利用半闭环控制伺服功能的基础上,使系统实现对数控车床电机的整体控制。基于加工期间,丝杠需反方向运作,期间易发生空转的状况,进而引发反向间隙误差问题。此外,在数控车床当中,其传动设备可能受到外力的作用,使弯曲变形的问题发生,使部分区域受力有弹性间隙问题出现,进一步使数控车床加工的精度降低。

2.2车刀控制因素

基于数控车床加工作业期间,需针对材料实行切削处理,使其成为工件所需的形状。然而,车刀运行期间,易呈现车刀控制和轴线尺寸之间存在误差的状况,进一步导致工件加工发生误差。所以,基于数控车床编程期间,虽然对加工参数进行了合理地设置,但由于车刀运行轨迹控制难度大,进而易使加工期间发生误差问题,最终使数控车床加工的精度降低。

2.3运行误差因素

数控车床电机处于运行期间,易受到圆整误差、逼近误差的影响,导致驱动期间发生速度不具合理性的状况。其中,对于圆整误差来说,是指在对步进电机控制过程中,让脉冲当量形成的直线位移达到最小值,然后控制零件图纸尺寸与脉冲个数,使其满足对接规格参数的规范标准要求;而在实际数学处理作业期间,只允许把脉冲当量值当作圆整,进而便易引发误差问题。此外,对于逼近误差来说,指的是针对零件轮廓进行编程期间,会使用到拟合思想计算近似算法,以此保证计算获取的数据与轮廓逼近;与此同时,基于不规则零件处理期间,采取近似对非圆曲线的线形分割方法,用直线将曲线代替,使得形成的刀具轮廓和实际加工扩型之间有所差异,这种差异即为逼近误差。总之,无论是圆整误差,还是逼近误差,均会影响数控车床加工的精度,所以需采取有效方法,使这两种误差得到有效控制。

3数控车床加工精度提高措施分析

为了提高数控车床加工精度,需采取有效的提高措施。总结起来,具体提高措施如下:

3.1伺服系统驱动误差控制

基于数控车床设计期间,有必要严格控制伺服系统,进而使加工精度得到全面、有效的控制。一方面,需对驱动装置的动态性能加以改善,及时更新整体设备的驱动装置;或者,通过性能优良的驱动设备的定期更换,使数控车床基于驱动期间,可以获得优良的控制效果。另一方面,有必要提升装置的抗压水平及承载能力,保证伺服系统能够对机械零件起到承载作用,进一步使加工零件控制的精准度得到有效提升。此外,将数控车床将伺服装置安装完好之后,需结合具体的加工需求,对系统参数加以优化,从而使数控车床的误差得到进一步的控制。

3.2车刀运行几何精度控制

由于数控车床的加工精度,会受到车刀运行几何精度的直接影响。所以,对于数控车床相关设计工作人员来说,有必要结合具体加工需求,以力学角度为切入点,使数控车床的车身导轨得到合理科学的改善,进而使其几何精度得到有效提高,保证整体导轨的精度及抗压效果优良,进而使车刀的运行得到有效控制。与此同时,考虑到车刀运行期间能够将数控车床的各项功能有效发挥出来,可采取斜床造型将既往复杂的铸件整体结构代替,从而使数控车床的抗弯效果及承载能力得到有效提高,进一步提高数控车床的加工精度。

3.3运行误差控制

如前所述,受到圆整误差、逼近误差影响,会使数控车床电机在运行期间的质量受到影响,进而影响数控车床加工的精度。因此,一方面需对电机转速进行合理控制,同时对机械刹车功能进行合理应用及控制,保证误差值控制在允许值标准范围内。另一方面,需对零部件成本与样本之间的偏差进行合理管控,使数控车床加工的精度得到有效提高,进一步提高加工生产质量效益。

3.4误差补偿改进控制措施

除上述提高数控车床加工精度的措施以外,还有必要结合数控车床加工的实际情况,落实有针对性的控制措施,以误差补偿改进控制措施为例,在数控车床加工精度控制期间,通过误差补偿的方法,主要针对已经存在的坐标轴进行补偿,利用软、硬件结合的方法,使加工产品的进度得到全面提升。值得注意的是,基于半闭环伺服系统运行期间,反向偏差可能会导致定位进度受到影响。所以,基于误差补偿期间,需通过反向偏差补偿的措施,使此类误差得到有效抵消。在数据车床设计阶段,为了使加工精度得到有效控制,通过误差补偿措施的应用,可对现有的数控车床进行合理利用,无需更换,能够使企业的成本得到有效控制。此外,在丝杠进给作业期间,通过误差补偿措施的应用,可实现对滚珠丝杆的有效补偿。基于数控车床加工期间,丝杆进给是否准确,对数控机床的精度影响较大,若丝杆进给不够准确,则数控机床的精度难以得到有效控制,进而易产生误差问题;尤其在螺纹加工期间,因使用了横纵联动的方式,在横纵丝杆出现缝隙的情况下,进一步会使螺纹加工发生比较大的误差问题。针对此类情况,数控机床相关技术控制工作人员,需通过间隙补偿的方法,做好滚珠丝杆误差的补偿处理,使间隙有效消除,从而使数控车床滚珠丝杆的性能及使用年限得到有效提高。此外,为了使数控车床加工精度得到全面提高,还有必要选择合理的加工工艺,降低加工误差,提升加工质量及精度。

4结语

综上所述,数控车床在机械加工生产作业中发挥了至关重要的作用,然而受到一系列因素的影响,会使数控车床的加工精度降低。因此,需加强伺候系统驱动误差控制、车刀运行几何精度控制以及运行误差控制。此外,还有必要结合数控车床实际运行情况,落实误差补偿改进措施等,以此有效提高数控车床加工精度,进一步促进数控车床加工生产作业质量效益的全面提高。

参考文献:

[1]吴福昌.数控车床加工精度的影响因素及提高措施分析[J].机电工程技术,2019,48(07):13-14+119.

[2]任军亮.数控车床加工精度的影响因素及提高措施分析[J].时代农机,2019,46(07):33-34.

作者:王鹏 单位:中海油能源发展装备技术有限公司加工制造分公司