提高數控機床加工精度的方法
提高數控機床加工精度的方法
摘 要：分析和歸納了提高數控機床加工精度的方法，著(zhù)重從簡(jiǎn)單、易用、實(shí)用的角度進(jìn)行分類(lèi)介紹，包括數控機床加工工藝方法的改進(jìn)及數控編程思路，操作方法的變化等方面。
關(guān)鍵詞：數控機床加工精度;控制方法;工藝方法
數控機床是實(shí)現先進(jìn)制造技術(shù)的重要基礎裝備，數控機床是高精度自動(dòng)化機床，主要是因為它具有很好的伺服反饋系統以及快速的響應能力，所以在機械制造生產(chǎn)中已得到了廣泛的應用。
隨著(zhù)企業(yè)對零件加工要求的不斷提高，也對數控機床的加工精度提出了更高的要求，在這里就針對這一問(wèn)題進(jìn)行了分析和歸納。
具體如下：
1 機床的提高
為了提高數控機床的加工精度，可以從數控機床的反向間隙和定位精度兩方面入手。
定期對機床進(jìn)行檢查和補償，對于這兩方面的測定和補償是提高數控機床加工精度的首要方法。
目前使用的補償手段有誤差防止法，誤差直接補償法，相對誤差分解、合成補償法。
這些方法的實(shí)施需要一整套完整的高精度測量裝置和與它相關(guān)的輔助設備，成本高，浪費時(shí)間，經(jīng)濟性不好。
而且補償受環(huán)境等各方面因素影響，效果不是很顯著(zhù)。
個(gè)人建議使用者不必將精力浪費在這方面。
這是機床生產(chǎn)廠(chǎng)家應該考慮和解決的問(wèn)題。
2 加工工藝手段的改進(jìn)
在工件的精加工過(guò)程中，可以通過(guò)如下的方法，從而提高精加工要求。
(1)增大刀具前角。
(2)用好的潤滑性能切削液，使切屑和刀具同時(shí)形成潤滑膜的吸附膜，可以減少切屑和刀具間的摩擦，可以抑制積屑瘤的產(chǎn)生。
(3)將數控銑床切削速度提高到3200r/min以上。
這樣切削溫度就高于積屑瘤產(chǎn)生的相對溫度區域，也能控制它的產(chǎn)生。
(4)降低前刀面的表面粗糙度值。
(5)使用金剛石等高硬度材質(zhì)作為提高數控機床精度的刀具材質(zhì)也是一個(gè)很好的途徑。
(6)改善切削環(huán)境提高機床加工精度。
增加空氣凈化裝置和溫度調節裝置也可以提高機床加工精度。
3 編程方法的改變
(1)合理設計公差帶位置。
帶偏差的尺寸是零件加工必須要保證的重要尺寸，其公差帶的位置分布是不一樣的。
我們編程的數值計算工作是要根據零件輪廓尺寸進(jìn)行計算，需要在最大值和最小值之間，選擇確定一個(gè)尺寸用于控制精度。
如果尺寸選擇不合適，就算數控機床的精度很高，也不見(jiàn)得能加工出復合公差要求的工件。
解決的手段是調整公差帶位置。
如圖，取尺寸中間值作為基本尺寸，將公差帶改為對稱(chēng)公差。
(2)數控機床由于絲杠螺母傳動(dòng)系統存在反向間隙的原因，會(huì )出現反向誤差。
反向誤差會(huì )引起刀具反向加工移動(dòng)響應滯后，影響加工精度。
為了消除反向誤差，提高加工精度，應盡量避免反向加工，尤其是當被加工的工件尺寸精度接近數控機床的重復定位精度時(shí)及其重要。
(3)降低數控系統累積誤差的影響。
當數控機床在長(cháng)時(shí)間進(jìn)行G00，G01，G02，G03等加工動(dòng)作時(shí)，數控機床將產(chǎn)生累積誤差，當其累積到一定數值時(shí)，會(huì )增大機床的定位誤差，影響加工精度。
所以，必須減少甚至消除累積誤差對加工精度的影響，措施如下：
1)A盡量使用絕對方式編程。
絕對方式編程以坐標系原點(diǎn)為基準，該點(diǎn)是一個(gè)在編程過(guò)程中不變的點(diǎn)。
每一個(gè)加工動(dòng)作都是以此為基準，只要原點(diǎn)不變，加工定位就準確，就不會(huì )造成誤差的疊加累積。
而增量方式編程，是以當前動(dòng)作的終點(diǎn)為基準計算下一動(dòng)作坐標位置的，前一動(dòng)作的誤差就會(huì )和當前動(dòng)作的誤差疊加到一起，移動(dòng)一次，累積一次，連續動(dòng)作多次必然產(chǎn)生足以影響加工精度的累積誤差。
2)B在數控程序中編寫(xiě)回參考點(diǎn)命令。
機床自動(dòng)回到參考點(diǎn)后，會(huì )使各坐標清零，便可以消除數控系統運算的累積誤差。
在較長(cháng)的數控程序中，為了消除累積誤差，通常采用回參考點(diǎn)換刀的編程思路，就能有效的保證加工精度，一舉兩得。
(4)直接在參數設置中補償。
試切完成后進(jìn)行測量，發(fā)現尺寸誤差成單方向分布，且誤差值相同。
可在數控機床操作面板上通過(guò)參數設置直接消除誤差影響。
將z向0.04mm的誤差通過(guò)計算(-398.812-0.04=-398.852)，將結果輸入，點(diǎn)擊進(jìn)行更改。
結果如下圖：
注意，此方法適合單件，小批量生產(chǎn)。
以上是個(gè)人的經(jīng)驗之談，僅供交流。
參考文獻：
[1]俞暉.加工中心定位精度和重復定位精度標準淺析[J].機械工業(yè)標準化與質(zhì)量，2009(08).
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