淺談影響數(shù)控車床加工精度的因素及應(yīng)對措施
2020-4-24 來源： 煙臺船舶工業(yè)學(xué)校 作者：王瑜
摘要 ：數(shù)控車床加工精度影響因素較多，本文結(jié)合實例對此進(jìn)行了總結(jié)，并分享了實例中的處理方法，同時就日常數(shù)控車床加工操作，提出了一些操作技巧，僅供參考。
關(guān)鍵詞： 數(shù)控車床 加工精度 因素
一、加工精度異常實例分析
1.1 案例一
1. 現(xiàn)象。某采用 Frank 系統(tǒng)的立式加工中心，在連桿模具加工過程中，垂線 Z 軸進(jìn)給異常，出現(xiàn) 1mm 切削誤差，即 Z 方向過切。
2. 診斷與處理。在手動輸入數(shù)據(jù)方式下，各個軸運(yùn)動正常，回參考點也正常，排除了電氣控制部分的硬件故障。隨后檢查故障發(fā)生時運(yùn)行 加工程序段，尤其是刀具補(bǔ)償，坐標(biāo)系的校對和計算。在點動方式下，診斷 Z 軸工況，發(fā)現(xiàn) Z 軸向上的工況存在噪音，尤其是快速點動時，噪音非常明顯，據(jù)此可分析出可能存在機(jī)械方面的問題。檢查 Z 軸精度，使用手搖脈沖發(fā)生器移動 Z 軸，1*100 檔位，結(jié)合百分表檢查Z 軸工況。當(dāng) Z 軸保持正常運(yùn)動狀態(tài)后，正向運(yùn)動每一步的實際距離都為 0.1mm，說明定位精度良好。而在反向運(yùn)動時，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動距離出現(xiàn)波動，表現(xiàn)出反向間隙，無論怎么補(bǔ)償都存在波動，而且在補(bǔ)償中發(fā)現(xiàn)，間隙補(bǔ)償越大，在反向運(yùn)動初期階段波動越大。分析判斷可能是電機(jī)存在異常，或是機(jī)械有故障，還可能是絲杠有間隙。于是分離電機(jī)和絲杠分開檢查，發(fā)現(xiàn)電機(jī)運(yùn)動正常。而檢查機(jī)械部分時發(fā)現(xiàn)確實存在故障，拆開設(shè)備后發(fā)現(xiàn)軸承有磨損，且部分滾珠脫落。更換后恢復(fù)。
1.2 案例二
1. 現(xiàn)象。同樣是 Frank 系統(tǒng)的加工中心，在 X 軸上精度異常。誤差范圍 0.008~1.2mm。
2. 診斷與處理。經(jīng)檢查工件坐標(biāo)系已經(jīng)按照要求設(shè)置好。按照設(shè)置好的坐標(biāo)系運(yùn)行程序，記錄運(yùn)動后的機(jī)械坐標(biāo)值，然后轉(zhuǎn)為手動模式，輸入數(shù)據(jù)運(yùn)行程序，待運(yùn)動結(jié)束記錄坐標(biāo)值，對比兩個坐標(biāo)值發(fā)現(xiàn)存在 0.352mm 的距離誤差。反復(fù)進(jìn)行比對試驗，發(fā)現(xiàn)每次運(yùn)動后的坐標(biāo)值都不一樣。比對百分表發(fā)現(xiàn)記錄的坐標(biāo)值與實際位置誤差基本相同。認(rèn)為可能是 X 軸重復(fù)定位存在較大誤差，進(jìn)一步檢查 X 軸定位精度和反向間隙，并對于產(chǎn)生的誤差進(jìn)行補(bǔ)償，發(fā)現(xiàn)不起作用，進(jìn)而認(rèn)為可能是系統(tǒng)參數(shù)或光柵尺存在故障，但是系統(tǒng)未給出報警信息，無法確定原因，因此，進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，
當(dāng) X 軸去除使能后，垂直方向上的主軸箱下落，產(chǎn)生了誤差。至此基本可以確定為程序的控制邏輯有問題，導(dǎo)致加工精度異常。進(jìn)過調(diào)整程序，先加載使能，然后松 X 軸，使松開 X軸的控制正常，而在夾緊 X 軸時，先夾緊，然后去除使能。
經(jīng)過調(diào)整控制邏輯后，故障得以解決。
總結(jié)起來，主要有五個方面，包括進(jìn)給單位改動或變化即伺服進(jìn)給系統(tǒng)有誤差；車刀幾何參數(shù)異常；車床位置誤差；刀具磨損誤差；車床熱變形誤差等。其中很多因素可以通過對車床的正確操作來降低影響。
二、數(shù)控車床加工操作技巧
1、編程。1. 編程邏輯。先根據(jù)產(chǎn)品的精度要求，在編程時考慮先粗車，后精車，這樣做可以很好的保證精度。同時先鉆孔然后再端平，這樣能夠防止出現(xiàn)縮料。考慮到小公差工件表面容易被劃傷或是變形，考慮先大公差后小公差。如此根據(jù)上述的工件加工順序，確定編程邏輯。2. 按材料確定轉(zhuǎn)速、進(jìn)給與切深。如碳鋼材料，1Gr11 設(shè)定高轉(zhuǎn)速、高進(jìn)給與大切深，參數(shù)分別為 S1600，F(xiàn)0.2，2mm；又如硬質(zhì)合金，GH4033，參數(shù)設(shè)定為 S800,F0.08，0.5mm。再如鈦合金，Ti6，轉(zhuǎn)速 S400，進(jìn)給 F0.2，切深 0.3mm。
2、對刀。對刀方法有兩種，機(jī)外對刀和機(jī)內(nèi)對刀。機(jī)外對刀，可以利用刀具預(yù)調(diào)儀進(jìn)行對刀，還可以試切法對刀。在具體的對刀中如果沒有對刀儀，可以先確定零件斷面中心點，以該點為對到點，設(shè)零點，機(jī)床回原點后，每一把要用到的刀具，都以該點為零點對刀。當(dāng)?shù)毒呓佑|零件端面，輸入 Z0 測量，此時刀補(bǔ)值自動記錄下數(shù)值，Z 軸對刀完成。X軸對刀利用試切對刀，對工件進(jìn)行微量切削，測量被切削的數(shù)值，比如切削 X 軸為 20mm，那么輸入 X20，刀補(bǔ)值記錄，完成對刀。這種方法需要操作人員的經(jīng)驗豐富。
3、調(diào)試。編程與對刀完成，在進(jìn)入零件加工前，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行試切調(diào)試。檢查程序和對刀可能出現(xiàn)的錯誤。可進(jìn)行空行程模擬，方法是在坐標(biāo)系中將刀具整體向右平移工件長度的 2~3 倍，開始模擬，確定程序和對刀是否有誤。確定無錯，再開始工件加工。完成首件后進(jìn)行自檢，與專業(yè)檢測，確認(rèn)合格后調(diào)試完成，可進(jìn)入生產(chǎn)。
4、加工。調(diào)試階段出來的首件合格零件，并不代表在批量生產(chǎn)中都保證合格，因為加工材料時，必定會使刀具磨損，只是材料不同磨損程度不一而已。因此加工過程中需要隨時測量，隨時檢查，及時調(diào)整刀補(bǔ)值，確保加工工件合格。
結(jié)束語：數(shù)控車床加工精度會受到多方面因素影響。在實際的操作中可能會由于控制程序、機(jī)械磨損等情況導(dǎo)致出現(xiàn)誤差，降低工件精度。因此在日常的車床操作當(dāng)中需注意很多細(xì)節(jié)，掌握一些技巧，將產(chǎn)生誤差因素的影響降到最低。
投稿箱：
如果您有機(jī)床行業(yè)、企業(yè)相關(guān)新聞稿件發(fā)表，或進(jìn)行資訊合作，歡迎聯(lián)系本網(wǎng)編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
如果您有機(jī)床行業(yè)、企業(yè)相關(guān)新聞稿件發(fā)表，或進(jìn)行資訊合作，歡迎聯(lián)系本網(wǎng)編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
更多相關(guān)信息
業(yè)界視點
| 更多
行業(yè)數(shù)據(jù)
| 更多
- 2025年6月 新能源汽車銷量情況
- 2025年6月 新能源汽車產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2025年6月 基本型乘用車（轎車）產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2025年6月 軸承出口情況
- 2025年6月 分地區(qū)金屬切削機(jī)床產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2025年6月 金屬切削機(jī)床產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2025年5月 新能源汽車銷量情況
- 2025年5月 新能源汽車產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2025年5月 基本型乘用車（轎車）產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2025年5月 軸承出口情況
- 2025年5月 分地區(qū)金屬切削機(jī)床產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2025年5月 金屬切削機(jī)床產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2025年4月 新能源汽車銷量情況
博文選萃
| 更多
- 機(jī)械加工過程圖示
- 判斷一臺加工中心精度的幾種辦法
- 中走絲線切割機(jī)床的發(fā)展趨勢
- 國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床何去何從？
- 中國的技術(shù)工人都去哪里了？
- 機(jī)械老板做了十多年，為何還是小作坊？
- 機(jī)械行業(yè)最新自殺性營銷，害人害己！不倒閉才
- 制造業(yè)大逃亡
- 智能時代，少談點智造，多談點制造
- 現(xiàn)實面前，國人沉默。制造業(yè)的騰飛，要從機(jī)床
- 一文搞懂?dāng)?shù)控車床加工刀具補(bǔ)償功能
- 車床鉆孔攻螺紋加工方法及工裝設(shè)計
- 傳統(tǒng)鉆削與螺旋銑孔加工工藝的區(qū)別