車床加工精度控制的創(chuàng)新方法探討
2018-5-30 來源：- 作者： 唐蔡華 馮廣智
摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，技術(shù)也在不斷更新，技術(shù)在車床加工中的作用越來越重要，相應(yīng)的車床加工中對技術(shù)的要求越來越高，因此需要不斷創(chuàng)新方法來滿足車床加工的需要。本文將結(jié)合車床加工中對技術(shù)要求比較高的精度控制方面來探討車床加工中的創(chuàng)新方法。
關(guān)鍵詞：車床加工；精度控制；創(chuàng)新方法
一、車床加工精度控制的創(chuàng)新意義
車床加工是機(jī)械加工中的一部分，車床加工主要有兩種加工形式：一種是把車刀固定住，加工旋轉(zhuǎn)中未成形的工件，另一種是將工件固定住，通過工件的高速旋轉(zhuǎn)，通過車刀的橫向或者縱向移動(dòng)來進(jìn)行精度加工。在車床加工中，對技術(shù)要求比較高的是加工過程中的精度控制。精度的控制關(guān)系到生產(chǎn)的產(chǎn)品是否合格，特別是在市場機(jī)制優(yōu)勝劣汰的條件下，人們提高了對車床加工的精度控制要求。對車床加工的精密度進(jìn)行提高增強(qiáng)，有助于企業(yè)在市場競爭中提高市場競爭力，為企業(yè)獲取更好的效益，同時(shí)提高精密度也增強(qiáng)了企業(yè)的創(chuàng)新能力，為企業(yè)的長期長遠(yuǎn)發(fā)展提供原動(dòng)力。總體而言，對車床加工的精密度方法進(jìn)行創(chuàng)新，對企業(yè)的發(fā)展有著重要意義，具體表現(xiàn)在：
1.提高精密度可以提高加工零部件的質(zhì)量，企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)以質(zhì)取勝。在對車床進(jìn)行加工過程中控制零部件的精密度，可以提高零部件的精密度，提高加工零件的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)對所需零件的全程控制，及時(shí)排除加工過程中的不良因素，確保要加工的零件的質(zhì)量。
2.可以樹立企業(yè)的良好形象。在對零部件進(jìn)行加工的過程中，采用創(chuàng)新方法對零件的精密度進(jìn)行控制，能夠提高零件的生產(chǎn)質(zhì)量，提高企業(yè)對所生產(chǎn)產(chǎn)品的掌控力，好的產(chǎn)品質(zhì)量可以提高企業(yè)的知名度，為企業(yè)的發(fā)展樹立良好形象。
3.提高零件的精密度可以保證產(chǎn)品的耐用性，節(jié)約資源。零件的精密度提高了，產(chǎn)品在使用過程中產(chǎn)生的磨損等相應(yīng)的也就變小，延長了產(chǎn)品的使用壽命，進(jìn)一步地也就節(jié)約了資源，避免重復(fù)生產(chǎn)零部件以造成資源的浪費(fèi)。
二、車床加工過程中提高精密度的創(chuàng)新方法
車床加工過程中影響精密度提高的因素有很多，像編程尺寸的大小、刀具的選擇都會(huì)影響到精密度的精準(zhǔn)性，因此在對車床加工時(shí)要注意考慮到這些因素。對車床加工過程中精密度的提高，可以通過多途徑實(shí)現(xiàn)，像合理布置機(jī)床結(jié)構(gòu)，細(xì)心挑選使用刀具，轉(zhuǎn)變工作人員的理念、提高生產(chǎn)技術(shù)人員的技術(shù)理念等。
1.對機(jī)床進(jìn)行合理布置。機(jī)床是車床加工的主要場所，對機(jī)床零件和機(jī)構(gòu)進(jìn)行合理布置，可以實(shí)現(xiàn)誤差的減小，提高零件的精度，同時(shí)也可以使誤差對要求加工的零件的影響降低到最小。在對車床加工過程中，大多數(shù)企業(yè)選擇了門拱式結(jié)構(gòu)的機(jī)床，這種結(jié)構(gòu)的機(jī)床具有臥式主軸，將重心設(shè)置在中間位置，這種布局可以有效防止在使用過程中因受重面不同而使機(jī)床產(chǎn)生破損或者變形，提高了機(jī)床的使用效率，也延長了機(jī)床的使用壽命。此外將機(jī)床的主軸箱設(shè)置在立柱中央，可以使立柱的左右兩邊受熱均勻，這種形式的受熱可以減少機(jī)床本身對加工精度的影響。
2.消除車床在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的間隙，提高精密度。在對零件進(jìn)行加工時(shí)，車削的過程是通過刀具的縱向和橫向的轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生了間隙，從而影響了零件的精密度，因此要通過對間隙進(jìn)行彌補(bǔ)或者消除來保證精密度。可以采用滾珠絲杠螺母副這種轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，這種裝置可以實(shí)現(xiàn)絲杠回轉(zhuǎn)與直線運(yùn)動(dòng)之間的相互轉(zhuǎn)換，也可以減小轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的摩擦力。滾珠絲杠螺母副裝置主要是通過滾絲鋼珠代替?zhèn)鹘y(tǒng)設(shè)備中的絲杠和光桿，提高了軸向的剛度和反向精度。這也就要求在對螺絲進(jìn)行設(shè)置距離時(shí)，要根據(jù)絲杠的承載能力和剛度要求設(shè)置，選取較大距離的螺距，提高整個(gè)車床的承載能力。
3.精心挑選所學(xué)刀具。要提高車床加工過程中的精密度，還要注意加工過程中的外部環(huán)境因素，采用更適合零件加工所需的刀具，減少因刀具的使用而造成的誤差。具體問題進(jìn)行具體分析，根據(jù)所需加工的零件的形狀及材料等選擇類型適合、幾何參數(shù)符合的刀具，同時(shí)也要考慮到刀具的質(zhì)地問題，像螺紋車刀比較適用在高速鋼的加工過程中，因?yàn)楦咚黉摼哂泻芎玫捻g性以及強(qiáng)度，比較耐刀磨，因此要選擇車削力度比較大的螺紋車刀。像普通的硬質(zhì)合金含有鎢鈷類和鎢鈦類的刀具，這種刀具比螺紋刀具的耐熱性好，大概溫度在800—1000攝氏度之間，但這種刀具的材料比較脆，在使用時(shí)技術(shù)人員要注意這種刀具的適用材料。一般情況下，在加工零件的背面時(shí)，大多采用圓弧形的車刀來進(jìn)行加工。每種刀具都有其適用的材料，這就要求技術(shù)人員要進(jìn)行刀具的選擇時(shí)要考慮好所需切割的材料的性質(zhì)，以選擇合適的刀具進(jìn)行加工。
4.在加工過程中要善于運(yùn)用“主軸熱位移分析法”來提高精密度。車床在使用過程中，受到來自內(nèi)部和外部的熱量影響，車床本身會(huì)發(fā)生溫度的變化，因此要提高車床加工過程中的精密度，就要考慮到這種溫度變化，運(yùn)用“主軸熱位移分析法”來分析溫度的變化對精密度的影響從而更好地提高精密度。“主軸熱位移分析法”主要是控制主軸的熱位移，對刀具的位置補(bǔ)償來實(shí)現(xiàn)零件的高精度。主軸因產(chǎn)生的熱量而發(fā)生位置的移動(dòng)，而且位置的移動(dòng)變化集中在XY平面內(nèi)，因此無論怎樣變化都可以找到變化的矢量位置，通過改變矢量位置的變化來保證刀具中心與發(fā)生移動(dòng)后的主軸中心在一個(gè)位置。具體方法是在機(jī)床出廠之前，通過實(shí)驗(yàn)獲得溫度變化與熱位移之間的一組關(guān)系數(shù)據(jù)，并將其保存在系統(tǒng)里。在機(jī)床的加工過程中，通過溫度傳感器測量主軸的溫度，每隔一段時(shí)間獲取機(jī)床的溫度值，然后通過與之前保存的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，得出需要進(jìn)行補(bǔ)償?shù)氖噶恐担瑢、Y的分量值補(bǔ)償進(jìn)比較中，通過數(shù)據(jù)的補(bǔ)償來提高精度值。
結(jié)束語
車床加工中的精密度提高的創(chuàng)新方法也因企業(yè)的實(shí)際情況不同而有所不同，企業(yè)在選擇方法或者創(chuàng)新方法時(shí)也要考慮到企業(yè)自身發(fā)展的需要，結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)行選擇使用。精密度的提高，對企業(yè)有著重要意義，因此企業(yè)及相關(guān)人員都要重視。
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