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机械零件数控加工精度提升策略分析

来源:《中国高新科技》期刊 时间:2021-03-30
  随着时代的快速发展,现代机械加工质量有所提升,尤其是在自动化技术与智能化技术普及的当下,零件数控加工的精确度更佳,与现代机械制造行业发展相符合。这也就要求企业在今后充分考虑到加工精度的具体影响因素,而后采取有效策略,提高生产质量。因此,从实际角度出发,分析提升机械零件数控加工精度的有效策略是十分必要的。

  1.机械零件数控加工概述

  数控加工包含了多项技术内容,如计算机技术、信息技术等,从而实现高水平的自动化,根据零件加工要求,确定最终的工艺方案,与传统加工手段相比具有较为明显的优势。通过将数控加工技术有效应用于机械零件加工中,一方面能够全面提升管理效率,对零件加工质量进行自动化管控,以往的零件质量把控主要是依据操作人员的专业知识与经验,而自动化技术的应用能够强化监管,避免不合格零件流入市场;另一方面,数控加工主要是依据计算机中的程序以及操作人员输入的指令来完成零件加工,具有极高的精确度,且不会受到人为操作的影响,不仅能够全面提高加工精度,还有助于优化零件的美观度,实现统一生产。

  2.机械零件数控加工精度的影响因素

  2.1机床自身误差

  首先,数控机床也有多种类型,不同数控机床的工艺流程也会有所不同,存在一定的误差情况,在这一误差下产品质量也会产生差异。其次,加工工具对机械零件加工也会有一定影响,而受到加工的长期磨损,零件加工的数字参数、工具也应该进行调整与更换,这样才能保证零件数控加工的精度统一。最后,由于数控机床控制系统编程存在偏误差,也会影响到加工的精确度,为了避免误差过大,计算机编程系统也会借助补差计算的方式,对轮廓进行加工,但若数控系统编程不严谨,导致穿线差值点位处于零件轮廓以外的位置,就会出现零件轮廓不一致的情况,影响整体零件精度。

  2.2工件定位误差

  精准展开零件数控加工的前提,就是要保证系统参数可靠,若是在实际运行中,技术人员未设置精确参数,就会引起工件位置误差,难以保证加工精度,而在二次制造与生产中,误差则会进一步扩大,降低机械加工工艺水平。若想要改善这一情况,就必须从系统出发做出调整。

  2.3系统操作不当

  一般情况下,数控车床加工伺服系统属于半闭环式,可以借助螺杆来调整零件加工精度,切实保证螺旋驱动组件与伺服系统之间的加工信号能够稳定输出,尽可能减少零件加工的出错率。反之,若在磨损调整中出现人为事物情况,就会导致系统失效,信号无法顺利传输,引起加工零件的间隙误差问题。

  2.4刀具的使用

  在经过大量生产作业以后,机械数控加工设备会产生一定磨损,尤其是刀具磨损最为严重,若是刀具使用不合理,将直接影响加工精度,精加工、粗加工所需要使用的刀具也有着较大差异,需要结合实际情况,科学选择刀具。与此同时,若是刀具的位置摆放错误、走刀路线、换刀顺序不严谨,也会延误生产时间,降低生产效率与质量。

  3.提升机械零件数控加工精度的有效策略

  基于上述分析,数控加工涵盖了较为丰富的技术类型,如信息技术、计算机技术等,实现数控设备自动化,若是想要继续进一步提升加工进度,就要从影响因素着手,寻求有效的提升策略。

  3.1加强机床管理

  科技时代的到来,为机械制造行业的进一步发展创造了有力条件,而数控机床精度、生产效率、加工技术也会进一步完善。因此,制造企业在今后必须要做好机床管理工作,减少机床可能受到的外部影响,保证机床自身质量,避免出现机床自身误差的情况。首先,引入倾斜床设计,适当降低机床所受到的压力,提高数控轨道振动阻尼与耐压能力,在提高机床自身性能的同时,还能够有效减少机床成本;其次,做好动态管理,为了保证机床质量,可安排技术人员进行动态管理,在工作结束以后,应及时检查加工工具的磨损情况,以便于及时发现问题,并做好记录,若是存在较为严重的磨损情况,则应及时更换,保证加工精度;最后,提高编程精度,通过完善数控编程,保证数控程序正常运行的方式,保证穿线差值点位处于正常位置,提升数控加工精度。

  3.2实现加工误差转移

  机械零件数控加工中,零件往往是最为敏感、脆弱的部分,若存在误差,将直接影响加工精确性。针对这一情况,制造企业可以尝试将误差转移到零件非敏感的方向,实现对加工精度的有效控制。就目前实际加工状况来看,型数控机床中,因为横梁性能较差,在重力作用下很容易出现扭曲变形的问题,继而引发加工误差。为了消除这一点,技术人员就需要在原本机床结构中,增加附加梁来分散重力,避免扭曲变形所导致误差情况。需要注意的是,不同类型的机床的加工误差原因也各不相同,需要技术人员切实了解机床设备的自身特点,分析具体的误差成因,以及设备的非敏感点,减少误差现象。

  3.3优化数控加工系统

  数控加工实现了零件的自动化生产,而自动化生产质量与精度的保证,则取决于系统,要求系统必须严谨,这对于操作人员有着较高要求。因此,在今后企业可以从以下两个方面优化数控加工系统:①人员培训。随着时代的快速发展,数控加工技术日益完善,操作人员也应及时提升个人水平,保证技术操作的精确性,一旦发现系统在运行的过程中存在不严谨的情况,就要及时进行修复,为高效、高水平零件生产打好基础。②优化生产操作管理。数控机床与传统机床相比,有许多优势,只有合理操作、科学应用,才能充分发挥数控机床的积极作用。各个岗位、部门之间应在机械零件数控加工的过程中,相互协调、协作,协同制定加工方案,满足不同机械零件对数控加工精度的要求,全方位提高生产零件的品质。

  3.4完善刀具轨迹

  刀具是机械零件数控加工的主要工具,其运行轨迹会影响到零件加工,必须要在今后引起相应的重视。一方面,技术人员需要对机床刀具头部的圆头部分进行管控,保证运行规则且均匀,避免因刀具问题引起加工问题;另一方面,定期对检查刀具并进行维护,技术人员必须要动态掌握刀具的真实状况,如磨损、缺失等,在了解存在的刀具问题后,进行更换处理,消除误差所带来的负面影响。对于零件内部加工,则应尽可能地选择铣刀,要求直径小于内轮廓,并做好冲洗。在进行零件转弯圆形部位类复杂加工时,则可以选择不超过轮廓最小圆角半径的粗铣刀,避免因刚度不足引进的加工震颤问题,保证零件加工的平整性。除此之外,技术人员在今后也要不断优化加工程序,在遇到复杂加工时,能自动降低运行速度,合理安排加工工序,提高加工精度。

  4.结语

  综上所述,为了进一步适应时代发展,提高机械零件数控加工的精确度,企业就必须要进行综合考虑,具体可以通过加强机床管理,实现加工误差转移,优化数控加工系统,完善道具轨迹等策略,突破机床自身误差、工件定位误差、系统操作不当、刀具使用等因素所带来的影响,最大程度地提高数控加工精度,使机械零件质量能够更好满足时代发展的需求,同时也为生产企业的可持续发展打好基础。

作者:于雪芹 (山东省齐河县职业中等专业学校(齐河县技工学校))

本文刊发于《中国高新科技》杂志2020年第23期

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