山东中烟工业有限责任公司滕州卷烟厂 山东省滕州市 277500
摘要:作为当代生产行业的关键设施,数控机床的精度控制在确保加工品质及提升制造速率方面扮演着至关重要的角色。本篇文章旨在探讨数控机床精度控制为核心并进行了一系列的探究,并提出了如下策略:控制加工环境、控制刀具磨损、机床动态误差补偿、加工工艺优化。这些技术在数控机床整体设计方案中的精确度配置上展现出了相当优秀的成效,希望能够对相关从业者提供更多的建议用于参考,促进我国制造业的持续发展。
关键词:数控机床;精度控制;提升方法
前言:如今在制造业的改革提升过程中,数控机床的使用正变得越发普遍,与此同时,对其精度控制的也是愈发显著。尽管如此,在实际操作过程中,数控机床的精度依旧面临若干挑战,不只是妨碍了产品的优良性,也限制了制造效能的增进。本文的目的是探究数控机床精度控制问题以及改善途径,经过周密研究,提出了行之有效的精度控制措施,旨在为工业生产领域贡献出更为准确、高速的数控加工设备,促进工业生产的持续发展。
一、数控机床及其精确控制概述
在现代制造业中数控机床扮演着极其关键的角色。数控机床通过电子程序精确地操控刀具和工件的相对位置与速度,从而实现复杂零件的精细加工。数控机床的精度控制是保证产品质量和提高生产效率的基石,被普遍运用于精密工程、宇航技术、汽车工业等多个重要行业。数控机床精度控制涉及到数控机床上的加工部件或物件在机械坐标系统中的确切位置控制,它的核心功能主要取决于机械装置的动力传递机构、管理系统以及监测装置的综合作用[1]。在多次执行精密切削操作的过程中,数控设备能够以极高的一致性,几乎精确地达到既定的理论坐标点。再者数控机床在执行切割作业时,具备维持切削工具路径与预定设计路径相吻合的潜力,这要求数控机床必须具备出色的动态操控及切割力度的调控技能。
二、影响数控机床精度控制的因素
(一)数控机床构造
数控机床的结构强度与坚固性对其操作精准度具有决定性的影响。高度的刚性与稳固性有利于降低数控机床的弯曲和震荡,进而增强制造的精确度,因而床体的构造与生产流程需充分顾及到数控机床的坚固性与持久稳固性。在挑选导向系统时必须依据制造标准和构件属性,采纳适宜的导向构造及物料,确保设备的准确性与稳固性。辅助驱动构成了数控机床动力系统的核心要素,对于维持加工设备的操作精确度扮演着至关重要的角色。辅助传动系统的构思与生产流程需充分考虑到传递过程的精准度与持久性,以确保数控机床的高度精确性。
(二)机床运动系统
数控机床采用伺服系统控制运动,伺服系统的性能和精度直接影响机床的运动精度。伺服系统包括伺服驱动器、伺服电机和编码器等。伺服系统的控制精度、稳定性和响应速度等参数对机床的精度控制起着决定性作用,数控机床的逻辑系统负责将加工程序翻译为机床运动指令,对机床的精度控制起着重要作用[2]。逻辑系统的运算速度、控制精度和抗干扰能力等参数直接影响机床运动的准确性和稳定性。
(三)刀具质量
刀具的坚硬度、柔韧性以及耐热性等属性对于加工的精确度扮演着至关重要的角色。适宜的刀具能够增强加工效率和延长使用期限,进而提升制造的精确度。刀具的几何轮廓对加工力和加工成果产生明显作用,适宜的刀具能够降低加工过程中的施加力和扭矩,从而增强制造的精细度。
(四)切削参数
切削速度是切削过程中切削速度和切削速度的乘积,对切削过程中加工精度有重要影响。合适的切削速度可以减小切削力和切削温度,降低切削震动,从而提高加工精度。进给速度是工件在单位时间内移动的距离,对加工精度有重要影响,合适的进给速度可以减少切削力和切削温度,降低切削震动,从而提高加工精度。切削深度是切削过程中切削刀刃和工件之间的距离,对加工精度有重要影响,合适的切削深度可以减小切削力和切削温度,降低切削震动,从而提高加工精度。
三、数控机床精度控制提升策略
(一)加工环境控制
加工环境对其精度控制起着至关重要的作用。首先必须精确管理加工环境气温和湿气水平。数控机床的金属构件在受到温差作用时会出现因热胀冷缩而引起的形变的同时,湿气过重往往会促成设备外层的铁锈生成,因而在数控机床旋削工艺过程中,维持设备工作环境的气温与湿度水平的相对恒定至关重要,可以利用温湿度自动调节系统来对设备进行管理。接着需确保数控机床不受外部震动的干扰。在具体的制造操作中数控机床可能遭受设备震荡等外界冲击的干扰,这可能会引起设备轻微的颤动,从而对制造的精确度造成负面影响,因而必须实施切实的策略以防止设备遭受外部震动的扰乱,例如将数控机床安装于相对稳定的地面上。
(二)刀具选择与管理刀具耗损
挑选适合的数控机床刀具是尤为关键的一点,同时,监控并调节数控机床磨损的程度也能确保加工质量和效率。一款优秀的刀具必须拥有适宜的尺寸和几何构型,能在快速作业时维持其坚固性与平稳性,同时展现出卓越的削切效能。此外必须精准监控刀具的磨耗程度,刀具的磨耗可能会引起加工质量的不足,因而需经常性地进行检验与替换那些磨损严重的刀具,并实施刀具打磨工序,以确保刀具性能及其加工的准确度得到维持。
(三)数控机床动态偏差校正
数控机床动态偏差是指因为机器本体的刚度、驱动系统的精度等因素引起的差错。为了显著增强数控设备的精准度必须对设备在运行中产生的偏差实施校正。鉴于数控机床的运行偏差可能会因设备的运作时长及负荷的波动而产生变化,必须周期性地对数控机床实施运行偏差校正,以维护其制造精度[3]。一般普遍采纳的动态偏差校正技术是运用光束干扰计等设备对数控机床的偏差进行检测,并通过改变数控机床的参数设定以达到偏差的矫正。
(四)加工工艺的优化
在生产中不断地对加工工艺的优化是至关重要的。通过对现有工艺的深入分析和调整可以显著提高产品的质量和生产效率,这种持续的改进过程不仅涉及到数控机床和操作方法的创新,还包括对原料处理、组件装配以及最终检验等各个环节的精细化管理。通过这样的制造流程改进,企业能够在竞争激烈的市场中保持领先地位,满足客户对高标准产品的需求,对此,要仔细设置制造技术参数,例如进料速率、铣削厚度等,能够降低切削负荷和热扭曲,进而增强制造的精度。接着需实施生产流程的观察与管理,通过对制造阶段中的应力、电压、热度等因素进行连续追踪和调节,能够检测并修正加工过程出现的偏差,确保加工质量满足要求。
四、结语
我们必须承认数控机床存在着一系列复杂的因素和变量,尽管我们试图通过分析来寻找这些因素的解决办法,但仍然有潜在的变化可能会影响数控机床精度控制。为了显著增强数控机床的制造精度,必须实施合适的管理手段和改良技术,不断升级数控机床的精度控制,以适应制造行业的需求和发展。
参考文献:
[1]黄结荣. 数控机床加工过程中的误差分析 [J]. 中国新技术新产品, 2023, (22): 49-51. DOI:10.13612/j.cnki.cntp.2023.22.028
[2]张凯铭. 数控机床加工误差分析及优化研究 [J]. 现代工业经济和信息化, 2023, 13 (08): 145-147. DOI:10.16525/j.cnki.14-1362/n.2023.08.049
[3]程岗,谢雨彤,杨润清等. 一种智能化数控刀具管理系统 [J]. 科技与创新, 2023, (10): 51-53. DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2023.10.014