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提高數(shù)控機床加工精度的方法
提高數(shù)控機床加工精度的方法
摘 要：分析和歸納了提高數(shù)控機床加工精度的方法，著重從簡單、易用、實用的角度進行分類介紹，包括數(shù)控機床加工工藝方法的改進及數(shù)控編程思路，操作方法的變化等方面。
關(guān)鍵詞：數(shù)控機床加工精度;控制方法;工藝方法
數(shù)控機床是實現(xiàn)先進制造技術(shù)的重要基礎(chǔ)裝備，數(shù)控機床是高精度自動化機床，主要是因為它具有很好的伺服反饋系統(tǒng)以及快速的響應(yīng)能力，所以在機械制造生產(chǎn)中已得到了廣泛的應(yīng)用。
隨著企業(yè)對零件加工要求的不斷提高，也對數(shù)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題進行了分析和歸納。
具體如下：
1 機床的提高
為了提高數(shù)控機床的加工精度，可以從數(shù)控機床的反向間隙和定位精度兩方面入手。
定期對機床進行檢查和補償，對于這兩方面的測定和補償是提高數(shù)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(shè)備，成本高，浪費時間，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。
個人建議使用者不必將精力浪費在這方面。
這是機床生產(chǎn)廠家應(yīng)該考慮和解決的問題。
2 加工工藝手段的改進
在工件的精加工過程中，可以通過如下的方法，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(shù)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(qū)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(shù)控機床精度的刀具材質(zhì)也是一個很好的途徑。
(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(diào)節(jié)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(shè)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(shù)值計算工作是要根據(jù)零件輪廓尺寸進行計算，需要在最大值和最小值之間，選擇確定一個尺寸用于控制精度。
如果尺寸選擇不合適，就算數(shù)控機床的精度很高，也不見得能加工出復(fù)合公差要求的工件。
解決的手段是調(diào)整公差帶位置。
如圖，取尺寸中間值作為基本尺寸，將公差帶改為對稱公差。
(2)數(shù)控機床由于絲杠螺母傳動系統(tǒng)存在反向間隙的原因，會出現(xiàn)反向誤差。
反向誤差會引起刀具反向加工移動響應(yīng)滯后，影響加工精度。
為了消除反向誤差，提高加工精度，應(yīng)盡量避免反向加工，尤其是當(dāng)被加工的工件尺寸精度接近數(shù)控機床的重復(fù)定位精度時及其重要。
(3)降低數(shù)控系統(tǒng)累積誤差的影響。
當(dāng)數(shù)控機床在長時間進行G00，G01，G02，G03等加工動作時，數(shù)控機床將產(chǎn)生累積誤差，當(dāng)其累積到一定數(shù)值時，會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(biāo)系原點為基準(zhǔn)，該點是一個在編程過程中不變的點。
每一個加工動作都是以此為基準(zhǔn)，只要原點不變，加工定位就準(zhǔn)確，就不會造成誤差的疊加累積。
而增量方式編程，是以當(dāng)前動作的終點為基準(zhǔn)計算下一動作坐標(biāo)位置的，前一動作的誤差就會和當(dāng)前動作的誤差疊加到一起，移動一次，累積一次，連續(xù)動作多次必然產(chǎn)生足以影響加工精度的累積誤差。
2)B在數(shù)控程序中編寫回參考點命令。
機床自動回到參考點后，會使各坐標(biāo)清零，便可以消除數(shù)控系統(tǒng)運算的累積誤差。
在較長的數(shù)控程序中，為了消除累積誤差，通常采用回參考點換刀的編程思路，就能有效的保證加工精度，一舉兩得。
(4)直接在參數(shù)設(shè)置中補償。
試切完成后進行測量，發(fā)現(xiàn)尺寸誤差成單方向分布，且誤差值相同。
可在數(shù)控機床操作面板上通過參數(shù)設(shè)置直接消除誤差影響。
將z向0.04mm的誤差通過計算(-398.812-0.04=-398.852)，將結(jié)果輸入，點擊進行更改。
結(jié)果如下圖：
注意，此方法適合單件，小批量生產(chǎn)。
以上是個人的經(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(fù)定位精度標(biāo)準(zhǔn)淺析[J].機械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量，2009(08).
[2]倪祥明.數(shù)控機床及數(shù)控加工技術(shù)[J].北京：人民郵電出版社，2011.
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