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探究數(shù)控車(chē)床加工精度的影響因素與優(yōu)化方案
江蘇省吳中中等專業(yè)學(xué)校 秦曉寅 2020/1/28 10:02:08
摘要：在我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程不斷發(fā)展的過(guò)程中，數(shù)控車(chē)床身為重要的工業(yè)設(shè)備，對(duì)于整個(gè)工業(yè)行業(yè)有著極為重要的作用。在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)全球化的背景下，國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)受到國(guó)外經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的影響，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力逐漸增大，在此情況下，人們對(duì)于車(chē)床加工的精度要求也越來(lái)越大，各企業(yè)想要保持自身核心競(jìng)爭(zhēng)力，就需要不斷優(yōu)化加工方案，提高數(shù)控車(chē)床加工精度，促使企業(yè)得以在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中長(zhǎng)久發(fā)展。本文主要內(nèi)容研究了數(shù)控車(chē)床加工精度的影響因素與優(yōu)化方案，希望能為我國(guó)工業(yè)行業(yè)的發(fā)展有所啟示。
關(guān)鍵詞：數(shù)控車(chē)床；加工精度；影響因素；優(yōu)化方案；零件
前言：結(jié)合數(shù)控車(chē)床加工情況來(lái)看，數(shù)控車(chē)床普遍應(yīng)用于接卸制造業(yè)當(dāng)中，此類型企業(yè)想要提高自身經(jīng)濟(jì)效益，在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中保持核心競(jìng)爭(zhēng)力，就需要不斷提高數(shù)控車(chē)床的加工精度、加工效率等。與普通車(chē)床相比而言，數(shù)控車(chē)床能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人化處理，并且按照提前設(shè)置好的程序開(kāi)展進(jìn)行相關(guān)操作，這樣一來(lái)能夠有效減少人為因素導(dǎo)致的加工問(wèn)題。總而來(lái)說(shuō)，采用數(shù)控車(chē)床開(kāi)展加工活動(dòng)，能夠有效提高加工精度與工作效率，節(jié)約企業(yè)的生產(chǎn)成本，促使企業(yè)能夠長(zhǎng)久發(fā)展。
1.數(shù)控車(chē)床的工作原理與工作特點(diǎn)
1.1數(shù)控車(chē)床的工作原理
所謂的數(shù)控車(chē)床是一種現(xiàn)代化機(jī)械，它能夠使得加工處理實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)，主要有主機(jī)、數(shù)據(jù)編程、輔助以及驅(qū)動(dòng)四種裝置構(gòu)成。在這四種裝置當(dāng)中，主機(jī)作為數(shù)控車(chē)床的重要部分，主要功能為切割、加工工件。在主機(jī)中，加工部分通常由主軸、推進(jìn)機(jī)構(gòu)以及立軸還有床身構(gòu)成，在主機(jī)中能夠?qū)A弧、斜線圓柱以及直線圓柱等相對(duì)精細(xì)的加工工件進(jìn)行加工，主機(jī)相對(duì)于其他機(jī)械設(shè)備而言，主機(jī)的加工工件具備的性能較多[1]。除了主機(jī)之外，數(shù)據(jù)編程裝置也是數(shù)控車(chē)床中的重要組成部分，該裝置主要有硬件裝置與軟件裝置共同組成，自身具有輸入編程的功能以及存儲(chǔ)功能，能夠?qū)ο嚓P(guān)信息進(jìn)行加工處理，最終完成編程程度。驅(qū)動(dòng)裝置身為數(shù)控車(chē)床中的主要驅(qū)動(dòng)部件，主要有驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給單元以及進(jìn)給點(diǎn)擊、主軸電機(jī)組成，數(shù)控車(chē)床在工作過(guò)程中，能夠根據(jù)主機(jī)發(fā)布的相關(guān)指令開(kāi)展工作，最終順利完成生產(chǎn)活動(dòng)。在數(shù)控車(chē)床當(dāng)中，輔助加工裝置能夠在加工活動(dòng)中起到照明、制冷、以及潤(rùn)滑效果，對(duì)加工活動(dòng)起到輔助功能。輔助加工裝置通常情況下由噴射裝置、排泄裝置以及監(jiān)測(cè)裝置等組成。
1.2數(shù)控車(chē)床的特點(diǎn)
結(jié)合當(dāng)前我國(guó)數(shù)控車(chē)床工作情況來(lái)看，在該機(jī)械裝備中使用計(jì)算機(jī)數(shù)字化控制技術(shù)，相較于普通車(chē)床加工活動(dòng)有著十分顯著的優(yōu)勢(shì)。數(shù)控車(chē)床的工作特點(diǎn)主要體現(xiàn)在系統(tǒng)精準(zhǔn)度高、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)，能夠保證機(jī)械零件的加工活動(dòng)穩(wěn)定性、可靠性高，此外，還能夠通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，加工出各種復(fù)雜形狀的零件，此外，相較于普通車(chē)床而言，數(shù)控車(chē)床能夠根據(jù)輸入程序控制不同的加工零件，對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行批量生產(chǎn)[2]。除了上述特點(diǎn)之外，自動(dòng)化程度的提高，能夠大幅度減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)活動(dòng)的穩(wěn)定性，杜絕因人為因素導(dǎo)致的加工問(wèn)題。
2.影響數(shù)控車(chē)床加工的因素
結(jié)合當(dāng)前我國(guó)數(shù)控車(chē)床加工活動(dòng)的開(kāi)展情況來(lái)看，多數(shù)數(shù)控車(chē)床在運(yùn)行過(guò)程中都是伺服控制與半閉環(huán)控制，此類型數(shù)控機(jī)床在使用過(guò)程中，長(zhǎng)時(shí)間的傳動(dòng)會(huì)導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)不同程度的彈性變形，長(zhǎng)此以往，會(huì)導(dǎo)致車(chē)床的彈性間隙變大，降低數(shù)控車(chē)床的工作精度，不利于提高生產(chǎn)活動(dòng)的質(zhì)量。下圖為半閉環(huán)控制數(shù)控車(chē)床系統(tǒng)的工作原理圖。
圖1：半閉環(huán)控制數(shù)控車(chē)床系統(tǒng)的工作原理圖
2.1編程數(shù)據(jù)處理對(duì)數(shù)控車(chē)床加工帶來(lái)的影響
在數(shù)控車(chē)床工作過(guò)程中，編程數(shù)據(jù)處理對(duì)于車(chē)床加工精度有著較大的影響，一旦在生產(chǎn)活動(dòng)中數(shù)據(jù)處理出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤的現(xiàn)象，那么將會(huì)導(dǎo)致加工活動(dòng)的工序出現(xiàn)誤差，進(jìn)而使用加工活動(dòng)的精度不能滿足加工要求，降低了數(shù)控車(chē)床的加工質(zhì)量。結(jié)合數(shù)控車(chē)床編程處理情況來(lái)看，最容易出現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)加工精度影響最大的環(huán)節(jié)時(shí)計(jì)算機(jī)編程尺寸公差的換算，通常情況下，在計(jì)算機(jī)編程尺寸公差換算環(huán)節(jié)，要充分考慮到加工工件的形狀以及裝配關(guān)系等情況，一旦沒(méi)有考慮到這些情況，將會(huì)導(dǎo)致?lián)Q算結(jié)果出現(xiàn)較大的誤差，進(jìn)而對(duì)數(shù)控車(chē)床的生產(chǎn)活動(dòng)帶來(lái)影響，嚴(yán)重情況下，會(huì)導(dǎo)致加工工件全部出現(xiàn)無(wú)法使用的情況，只能報(bào)廢處理，為加工企業(yè)帶來(lái)諸多經(jīng)濟(jì)損失[3]。在我國(guó)，各企業(yè)的數(shù)控車(chē)床加工控制系統(tǒng)并不是一致的，部分?jǐn)?shù)控車(chē)床的自動(dòng)化較高能夠自行計(jì)算，但是部分?jǐn)?shù)控機(jī)床在加工過(guò)程中只能通過(guò)手動(dòng)預(yù)算，導(dǎo)致數(shù)控車(chē)床加工活動(dòng)存在計(jì)算誤差。此外，有時(shí)工件尺寸公差出現(xiàn)不一致的情況，想要得到具體的數(shù)值，只能通過(guò)人工計(jì)算，這樣一來(lái)，任務(wù)量一大便極易出現(xiàn)計(jì)算誤差，最終影響數(shù)控車(chē)床的加工精度。
2.2刀具參數(shù)對(duì)數(shù)控車(chē)床加工帶來(lái)的影響
在數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)活動(dòng)中，主要通過(guò)刀具切削開(kāi)展工作（未完，下一頁(yè)）
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