试论机械零件数控加工精度的保障策略

试论机械零件数控加工精度的保障策略

张起宏,陈魁园,李海峰

中航光电科技股份有限公司 机加分厂

摘要：随着制造业的快速发展，机械加工系统标准化、自动化水平得到了全面提升，而且随着社会的不断进步，人们对机械零件的加工精度要求也越来越严格，从而使得机械零件加工难度更大，将机械加工系统与数控技术进行有效结合后，充分发挥数控加工技术优势来实现机械加工创新，进而能够全面提升机械产品加工质量，因此，要在数控技术应用过程中有效利用各类影响因素进行深入分析和有效解决，这样才能保障产品加工质量。

关键词：机械零件；数控加工；精度；策略

1数控车床基本结构及原理

作为一种机电一体化产品，数控机床实现了自动化机械技术、测量技术以及计算机信息技术的综合，随着当今时代下智能化技术的快速推进，数控车床也正在逐步向着效率更高、精度更高的方向发展。数控车床的整体结构主要包括机械结构、电子控制单元、数控车床电源等几部分。在进行零件加工的过程中，传统车床必须要利用人工方式来对刀具和零件的移动进行控制，加工过程中操作人员要对应加工图纸进行操作，这样才能够顺利完成零件的切削等加工。而利用数控车床能够有效节省人力资源，操作人员只需要按照设计图纸将加工程序进行编程后，对零件加工的规格参数、加工顺序、车床旋转方向等进行明确规定后，数控车床就可以按照加工指令进行自动化处理，同时，也能够对于伺服系统执行指令，从而使得车床的加工部件做出运动，并最终完成零件的自动化加工。

2影响零件加工精度的重要因素

一个加工企业的竞争力体现在零件加工精度上，这是一个国家机械产品质量的重要条件，因此，要十分了解影响零件加工的因素。其中，误差是影响零件加工精度的重要因素之一，主要包括设计误差、加工误差，因此，需要不断完善机械加工技艺工作，在具体的设计过程中要了解机械产品，对机械产品的特点、尺寸要相加考量，使设计图纸中的数据能够精确，对于具体的加工过程，相关人员要考虑到零件的热处理、打磨、定型等过程的消耗，使加工误差降到最小，不断提高机械加工产品的精度，提升机械加工产品的质量。

3机械零件数控加工精度保障措施

3.1分析零件图纸，确定方案

首先，要对机械零件设计图纸进行详细分析，对图纸上的零件尺寸工厂、基础坐标、加工进度等相关信息进行详细掌握，在此情况下与技术人员完成技术交底，并以此为依据制定出详细的机械零件数控加工方案，在方案制定过程中首先要对加工方式、控制介质、刀具种类等进行合理选择。与此同时，由于机械零件在数控加工过程中会受到很多因素的影响，因此，仅仅根据零件设计图纸分析结果来制定加工方案不能充分保障产品加工质量和加工进度，还需要充分结合加工现场按照拟定的数控加工基本方案开展试加工实验，通过试加工来及时发现数控加工中存在的问题并进行及时解决，同时，也要对试加工件的加工进度、外形尺寸、表面粗糙度等参数进行严格检查，在此基础上，实现加工方案的进一步优化，并最终完成加工工艺文件的进行归档。

3.2加大对加工设备的检测、维修和保养

在具体的机械加工过程中，为了使设备正常运行，提高生产率，应对设备进行定期的检测、保养与维修，使加工设备能够正常运行。例如：对精加工部位进行及时的检测与矫正、对设备进行定期检测，保持机械正常工作，提高生产率，保证设备质量，从而保证产品质量。

3.3电气控制系统

编码器电压低于或高于额定电压，将会导致编码器接触不佳，进而导致生产反馈质量下降，工作台工作性能下降。根据调查显示，当编码器电源线断线、插头出现松动、插头开焊接触不良，会导致编码器电压小于4.75V，除此之外，在实际加工生产过程中，常出现编码器内部封装不良，异物进入编码器光栅内，进而导致编码器信号传导出现偏差。此时，应拆开编码器，利用旋转光栅进行编码器内部快速的清洗，以解决问题。否则，应考虑更换编码器。最后，当电机转子轴承故障时，在更换电机轴承的同时，要考虑将电机送厂维修，一旦出现主板反应异常，应及时的进行主板更换，值得注意的时，在更换主板时，一方面需要做好原有信息数据的保存、备份，另外，更换的主板应确保与原有的型号、规格一致，确保其与原有的状态统一。

3.4刀具更换和加工轨迹完善

为了能够将机械零件数控加工过程中因刀具因素导致的加工进度影响控制在最低的程度，应该按照以下措施给予保障：首先，完成刀具合理选择。针对加工零件的表面粗糙度、外形形状、加工工艺的相关因素进行综合分析后来选择最合理的刀具类型。例如，加工零件对精度要求较高的情况下，应该尽可能选择具备较高高速切削适应能力的超细力度硬质刀具。针对机夹可转位刀具进行更换的过程中使用寿命为30min左右的刀具即可，如果要进行铣削加工，则要及时更换平底立铣刀，平底立铣刀的半径值要充分结合机械零件外轮廓曲率半径、外轮廓形状、加工高度等相关参数进行确定；其次，刀具的更换和磨损检查。在数控机床加工过程中，零件表面粗糙度、操作行为、解决速度等都会对刀具磨损产生一定影响，因此，刀具更换时间也应该结合实际加工状况进行确定。刀具更换过于提前会导致加工成本增加，刀具更换不及时，则会对零件加工精度产生影响。为了保证刀具更换时间的合理性，在机械零件加工的过程中要利用铁屑颜色与工件表面、刀具寿命表、仪器检测等方法针对刀具磨损程度进行判断，一旦刀具磨损达到某一限制或者产生刻划模式、切削刃裂缝等现象的情况下就要及时更换刀具；在此，要及时校正刀点。在数控加工过程中操作人员必须要通过系统提前将准确的起刀点坐标输入，同时要在夹具上设置起刀点，要充分保障刀位点和起刀点完全重合，刀位点在选择过程中要结合刀具种类进行确定，例如在加工过程中使用平底立铣刀的情况下，刀位点就应该设置为平底立铣刀底面与轴线的交点，球头铣刀通常情况下是以球头的球心来作为刀位点。此外，一些企业为了能够将数控机床的刀点误差控制在最小程度，经常会将一个自动对刀装置设置在数控加工系统中，以此替代人工对刀操作，通过该装置不仅能够让对刀效率得到进一步提升，而且也能够在换刀过程中实现换刀点的快速设定。

3.5加强对机械加工工艺的温度控制

在运用机械设备加工零件的过程中，由于设备摩擦会产生一定的热量，这使得零件加工温度上升，导致零件加工精度降低，使机械设备发生变形，因此，相关技术人员要对机械加工设备的温度进行控制。基于此，相关人员需不断提升机械加工技能，熟悉并掌握加工流程，对热量产生的时间及逆行精确把控，使机械加工设备温度得到控制。其次，企业可以为机械加工车间安装中央空调或者增加通风系统，及时疏散热量，降低车间温度，从而控制设备温度。

结论

总而言之，我国机械制造行业目前正处于快速发展过程中，数控加工技术的应用也越来越广泛，为了能够充分保障机械加工零件质量达到预期要求，就要对数控加工精度不同的问题进行不断改进。作为机械加工企业要对机械零件数控加工精度控制问题给予高度重视，对于数控加工过程中存在的影响因素进行深入分析，并采取合理的保障措施有效消除机械零件数控加工过程中的负面影响因素。

参考文献：

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