呂美花

（西山礦業(yè)管理有限責(zé)任公司鉆探分公司， 山西 太原 030053）

引言

數(shù)控技術(shù)發(fā)展水平是衡量國家工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化建設(shè)的重要標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過眾多科研工作者長時間堅持不懈努力，我國數(shù)控技術(shù)也取得了跨越性的進步。數(shù)控技術(shù)在航空、電子元件、汽車部件等眾多生產(chǎn)領(lǐng)域有著非常廣泛應(yīng)用，數(shù)控技術(shù)優(yōu)勢也得到了社會的一致認(rèn)可。數(shù)控車床在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用，使工業(yè)生產(chǎn)呈現(xiàn)出了現(xiàn)代化、科技化的特性，滿足了我國工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域現(xiàn)代化建設(shè)需求。工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的不斷發(fā)展對產(chǎn)品生產(chǎn)精度也提出了更高要求，如何提升數(shù)控車床加工精度已經(jīng)逐漸成為促進我國工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域進一步發(fā)展的研究重點，也是科研工作者應(yīng)重點關(guān)注和解決的內(nèi)容。

1 數(shù)控車床加工精度影響因素分析

數(shù)控車床加工精度控制可以概括性地劃分成兩部分，第一部分為數(shù)控車床系統(tǒng)運行控制精度，第二部分為數(shù)控車床機械加工精度。產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量是企業(yè)在市場競爭中獲得優(yōu)勢的關(guān)鍵，同時也是企業(yè)立足于市場的基礎(chǔ)。數(shù)控車床加工精度控制與企業(yè)生產(chǎn)水平以及市場核心競爭力有著非常緊密的聯(lián)系，若是加工精度控制水平較低，那么企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量也不能得到良好保障，企業(yè)產(chǎn)品加工生產(chǎn)中材料消耗較多，產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量也不能得到消費者和需求者的認(rèn)可，對企業(yè)市場名譽以及競爭力會造成嚴(yán)重?fù)p害，不僅會壓縮企業(yè)的經(jīng)濟效益空間，同時還會阻礙企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。對數(shù)控車床加工精度影響因素進行總結(jié)，主要包括了以下幾方面：數(shù)控車床自身精度控制水平、數(shù)控車床加工道具選擇、機床夾具構(gòu)造及制作材料、測量誤差等。想要提高數(shù)控車床加工精度，需要對每一個數(shù)控車床加工精度影響因素進行透徹分析，加強影響因素的控制力度，應(yīng)用有效措施降低、消除這些因素影響，避免產(chǎn)品加工與設(shè)計要求存在誤差，使企業(yè)可以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

2 數(shù)控車床加工中存在的問題

數(shù)控機床加工過程中存在一些問題，對產(chǎn)品的質(zhì)量有所影響，應(yīng)該進一步改進。

2.1 軸類產(chǎn)品加工完成后存在錐度

對以往數(shù)控車床軸類產(chǎn)品加工進行分析了解到，加工完成后的產(chǎn)品大多帶有錐度，產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量不能得到有效保障，企業(yè)后續(xù)還需對產(chǎn)品進行進一步的調(diào)整，增加了產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)，降低了產(chǎn)品生產(chǎn)效率。導(dǎo)致該生產(chǎn)問題出現(xiàn)主要有以下幾方面原因：第一，數(shù)控車床加工產(chǎn)品主軸與回轉(zhuǎn)中心線發(fā)生了偏離情況，并且與數(shù)控車床導(dǎo)軌平行線控制要求不符；第二，數(shù)控車床應(yīng)用年限較長，實際應(yīng)用階段也沒有注重對數(shù)控車床進行維護和保養(yǎng)，導(dǎo)致數(shù)控車床導(dǎo)軌出現(xiàn)了嚴(yán)重破損情況，數(shù)控車床設(shè)備運行階段出現(xiàn)了讓刀問題，從而導(dǎo)致軸類產(chǎn)品生產(chǎn)加工完成后存在錐度；第三，數(shù)控車床卡盤沒有得到有效的保養(yǎng)，卡盤破損程度較大。軸類產(chǎn)品生產(chǎn)加工階段，數(shù)控車床右邊卡盤會長期處于高負(fù)荷運行狀態(tài)中，若是沒有對其進行有效的保養(yǎng)、維護，或者對破損嚴(yán)重的卡盤進行更換，便會很大程度降低加工部件的夾緊程度，產(chǎn)品生產(chǎn)加工質(zhì)量也會受到損害[1]。

2.2 加工螺紋件存在誤差

數(shù)控車床對螺紋件進行加工時，螺紋件加工成效與設(shè)計要求會存在一定的偏差。該問題出現(xiàn)主要是受到了以下兩方面因素的干擾：第一方面，數(shù)控車床裝配工作人員在對刀具進行裝配時沒有進行嚴(yán)格控制，因操作不當(dāng)導(dǎo)致刀具裝配位置與實際位置不符，數(shù)控車床運行存在配合干擾問題。目前市場中加工的螺紋件的牙型角大多為60°，數(shù)控車床裝配過程中采用的是人工裝刀方式，裝配的輔助工具也是為了滿足刀片應(yīng)用需求，所以如果裝刀過程控制不當(dāng)，會嚴(yán)重影響數(shù)控車床加工精度控制。第二方面，數(shù)控車床上裝配的螺紋刀具因長時間應(yīng)用產(chǎn)生破損現(xiàn)象，螺紋刀運行軌跡與設(shè)計軌跡存在一定差異，不能保證生產(chǎn)出的螺紋達到設(shè)計要求。螺紋刀具破損嚴(yán)重生產(chǎn)出的螺紋規(guī)則性較低，產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量將無法滿足實際應(yīng)用需求。

2.3 刀具加工參數(shù)存在較大偏差

刀具加工參數(shù)存在較大偏差是數(shù)控車床設(shè)備實際應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，該問題對產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量影響程度較深。數(shù)據(jù)車床在對產(chǎn)品進行加工存在時間間隔，在間隔時間范圍內(nèi)會進行刀具補償操作。很多數(shù)控車床操控人員在管控系統(tǒng)輸入補償值后，會“本能”地觸碰測量按鍵，這時刀具位置也與標(biāo)準(zhǔn)位置出現(xiàn)偏差，最終使得刀具運行參數(shù)發(fā)生改變，影響產(chǎn)品加工生產(chǎn)質(zhì)量。數(shù)控車床的管控程序也會導(dǎo)致刀具加工參數(shù)發(fā)生更改，與設(shè)計要求存在差異。數(shù)控車床運行中很多測量程度是需要工作人員配合的，若數(shù)控車床生產(chǎn)系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用的是G00程序，則不會對數(shù)控車床運行造成不良影響；但若數(shù)據(jù)車床系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用的是G28程序，數(shù)控車床會回歸于最終工作狀態(tài)中，致使道具加工參數(shù)與控制要求不符[2]。

3 提高數(shù)控車床加工精度的有效策略

3.1 規(guī)范工件裝夾的方式

工件裝夾方式直接決定了加工工件數(shù)控車床所在位置，以及數(shù)控車床承載刀具運行軌跡的標(biāo)準(zhǔn)性。所以應(yīng)對工件裝夾方式進行規(guī)范。技術(shù)人員應(yīng)精準(zhǔn)性地判定工件定位基準(zhǔn)，應(yīng)用可靠性較強的夾緊方式，夾緊構(gòu)件安裝完成后需要對夾緊程度進行審核，降低錯誤裝夾發(fā)生次數(shù)，可應(yīng)用組合家居方法避免工件裝夾存在不良問題。對于結(jié)構(gòu)較為特殊、對數(shù)控車床加工存在特殊要求的工件，數(shù)控車床生產(chǎn)管理和技術(shù)人員選擇裝夾方式過程中還應(yīng)對工件設(shè)計圖紙進行審核，避免因選擇的裝夾方式不合理，最終影響數(shù)控車床產(chǎn)品生產(chǎn)加工精度，損害企業(yè)市場競爭力。

3.2 科學(xué)安排加工工藝

明確數(shù)控車床生產(chǎn)加工工藝是數(shù)控車床設(shè)備產(chǎn)品加工前期準(zhǔn)備工作的核心、關(guān)鍵所在，同時也是提升數(shù)控車床加工精度控制力度的有效措施。如果數(shù)控車床生產(chǎn)加工前沒有對選擇應(yīng)用加工工藝進行全面分析，應(yīng)用的加工工藝與產(chǎn)品生產(chǎn)需求不符，那么數(shù)控車床設(shè)備運行中就會出現(xiàn)嚴(yán)重錯誤，數(shù)控車床產(chǎn)品自動化加工生產(chǎn)優(yōu)勢不僅得不到展現(xiàn)，而且最終生產(chǎn)的產(chǎn)品還有可能成為廢品，過度消耗企業(yè)生產(chǎn)資源。對加工工藝進行綜合、全面分析，最終再進行數(shù)控車床管控程序編制，這樣才能展現(xiàn)數(shù)控技術(shù)優(yōu)勢，促進企業(yè)生產(chǎn)力提高。結(jié)合加工部件設(shè)計圖紙對加工工藝進行分析，明確部件生產(chǎn)加工內(nèi)容、各項控制指標(biāo)、產(chǎn)品生產(chǎn)的合理加工方式，以及最科學(xué)的加工路線，判定部件加工適合應(yīng)用的刀具。

3.3 合理選擇加工刀具

刀具選擇、安裝、維護保養(yǎng)都會對數(shù)控車床加工精度控制造成不良影響。結(jié)合數(shù)控車床運行的剛性需求、加工部件的結(jié)構(gòu)特性，以及加工技術(shù)要求，總體考慮應(yīng)對數(shù)控車床裝載何種刀具，削切處理實際用量。粗車時應(yīng)利用強度性能良好，且耗損系數(shù)較低的刀具，這樣可以保證粗車時大背出刀量的控制要求。精車時應(yīng)考慮到應(yīng)用刀具的精準(zhǔn)度、損耗指數(shù)以及刀具的切割性能，切實保證產(chǎn)品加工切割的精準(zhǔn)性。刀具制作材料選擇也是非常關(guān)鍵的，刀具實際應(yīng)用中會處于高溫、高壓狀態(tài)中，同時還會受到高強度摩擦力。所以要求制作刀具應(yīng)用的材料不僅強度性能良好，在高溫條件下其性能不會發(fā)生改變，材料還應(yīng)具備良好的韌性[3]。

3.4 嚴(yán)格控制數(shù)控機床編程過程

對整個數(shù)控機床編程過程進行嚴(yán)格控制，對刀具行走路線進行約束和規(guī)范，保證數(shù)控車床的生產(chǎn)優(yōu)勢可以充分體現(xiàn)出來，生產(chǎn)創(chuàng)造出精度性較高的產(chǎn)品，滿足企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量控制要求。數(shù)控車床程序編制不能脫離產(chǎn)品生產(chǎn)實際情況，應(yīng)在對產(chǎn)品設(shè)計圖紙進行深入分析的基礎(chǔ)上再開展該項工作，使得數(shù)控車床生產(chǎn)加工效率和精度都能得到良好保證。應(yīng)用先進的計算機軟件進行加工部件三維可視化模型建設(shè)，以數(shù)字化方式呈現(xiàn)生產(chǎn)零件，并使加工零件可以得到全面化體現(xiàn)。編程應(yīng)考慮到加工部件材質(zhì)特性、刀具形狀和加工工藝需求，這樣才能保證編程的合理性，較大程度提升數(shù)控車床加工精度。

4 結(jié)語

目前，數(shù)控車床加工精度控制不足已經(jīng)成為限制我國工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)展的重要因素。要不斷地對工件裝夾方式進行改良，科學(xué)選擇加工工藝，并對加工刀具選擇和程序編程進行嚴(yán)格控制，這樣才能不斷提升數(shù)控車床加工精度，為工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域現(xiàn)代化發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。