1 精(jing)度影(ying)響因素(su)分析

在實際操作過程中,由于參數設(she)置,操作人員經驗不足,操作標(biao)準(zhun)不統一,車床設(she)備老化磨損等多方面因(yin)素的影(ying)響,都會導致加工精度出現(xian)偏(pian)差(cha),從而影(ying)響產(chan)(chan)品加工的質量。只有(you)(you)通過對(dui)主要影(ying)響因(yin)素的仔細(xi)分析,加以針對(dui)性整改,才(cai)能(neng)為生產(chan)(chan)合(he)格(ge)產(chan)(chan)品提供有(you)(you)效保障(zhang)。

1.1 系統控制

伺服驅動一般在數控車床的(de)(de)(de)系統(tong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)之中擔任著重(zhong)要角(jiao)色(se),主要負責(ze)各(ge)加工(gong)部(bu)件之間的(de)(de)(de)順暢(chang)銜接,便于(yu)按照流程施(shi)工(gong)[2]。其(qi)工(gong)作原理是利(li)用滾珠(zhu)絲杠(gang)進(jin)行有(you)效定(ding)位,然(ran)后(hou)通(tong)過伺服電機提供驅動(dong)(dong)(dong)力,帶動(dong)(dong)(dong)各(ge)部(bu)件運(yun)(yun)轉,借助電機轉速的(de)(de)(de)快慢,有(you)效控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)滾珠(zhu)絲杠(gang)在定(ding)位中的(de)(de)(de)施(shi)工(gong)精(jing)度(du)。一(yi)般情況下,半(ban)閉環型的(de)(de)(de)伺服系統(tong)被廣泛應(ying)(ying)用在數(shu)控(kong)(kong)車床加工(gong)工(gong)藝當中,在啟動(dong)(dong)(dong)電機開(kai)始(shi)工(gong)作前,電機將會(hui)呈(cheng)現出(chu)(chu)(chu)反(fan)向運(yun)(yun)動(dong)(dong)(dong)狀(zhuang)態(tai),從(cong)而會(hui)出(chu)(chu)(chu)現較明(ming)顯的(de)(de)(de)偏振空隙,呈(cheng)現空轉狀(zhuang)態(tai),在電機運(yun)(yun)行平穩的(de)(de)(de)工(gong)作狀(zhuang)態(tai)下,受(shou)到(dao)轉動(dong)(dong)(dong)部(bu)分和驅動(dong)(dong)(dong)機構的(de)(de)(de)綜合(he)外(wai)力影(ying)響,會(hui)出(chu)(chu)(chu)現一(yi)定(ding)范圍的(de)(de)(de)彈性形變,加工(gong)點(dian)與其(qi)他待加工(gong)區位由(you)(you)于(yu)振動(dong)(dong)(dong)頻率不同,會(hui)出(chu)(chu)(chu)現明(ming)顯的(de)(de)(de)差異,從(cong)而造成更(geng)多(duo)間隙產(chan)生(sheng),無法確保施(shi)工(gong)精(jing)度(du)。在進(jin)行系統(tong)誤差分析(xi)時,還需(xu)要考慮方向間隙問題,以及(ji)由(you)(you)此產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)誤差值的(de)(de)(de)疊加效應(ying)(ying),這些因素都會(hui)降低產(chan)品機加工(gong)的(de)(de)(de)精(jing)度(du)質量。

1.2 參數控制

一(yi)般(ban)情況下(xia),數控車(che)床主要通(tong)過計算機(ji)數字(zi)編程(cheng)按照(zhao)既定(ding)的程(cheng)序進行(xing)機(ji)加工,把(ba)需要加工的各項數據(ju)以數字(zi)形式輸入到(dao)程(cheng)序當(dang)中,通(tong)過參數設置來調整車(che)刀(dao)對零部件(jian)等(deng)待加工產品(pin)的切削扯絲(si)工作,以此確保加工出來的成品(pin)能夠符合設計要求。

車削(xue)加(jia)工過程(cheng)中,主(zhu)偏角(jiao)和刀(dao)尖的(de)(de)圓弧半徑等基(ji)本參(can)數可通過車刀(dao)進(jin)行(xing)反映,加(jia)工棒料時,軸向尺寸往往容易(yi)造成一些偏差(cha),當(dang)出現(xian)此(ci)類問題時,應當(dang)及時進(jin)行(xing)合理分析(xi),減少誤差(cha)影(ying)響(xiang)。此(ci)類誤差(cha)與(yu)主(zhu)偏角(jiao)之間通常(chang)存在一種反比(bi)關系,當(dang)主(zhu)偏角(jiao)逐漸增大之后(hou),對應的(de)(de)誤差(cha)會相應減小;但(dan)與(yu)刀(dao)尖圓弧的(de)(de)半徑關系卻呈現(xian)正比(bi)關系。因此(ci),當(dang)加(jia)工過程(cheng)中車刀(dao)參(can)數受到影(ying)響(xiang)發生變化,也(ye)會造成加(jia)工精度的(de)(de)降低。

2 提高(gao)精度(du)的控制措施

2.1 加(jia)強幾何(he)精度管理

要通(tong)過(guo)(guo)(guo)加(jia)(jia)強過(guo)(guo)(guo)程管控來(lai)提高(gao)車床(chuang)(chuang)(chuang)(chuang)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)精(jing)(jing)度(du)(du)。在(zai)車床(chuang)(chuang)(chuang)(chuang)正常(chang)工(gong)作狀(zhuang)態下,要嚴格控制(zhi)車刀的(de)(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)削速度(du)(du),以(yi)求達(da)到設計(ji)加(jia)(jia)工(gong)的(de)(de)(de)理(li)想精(jing)(jing)度(du)(du)要求,切(qie)(qie)(qie)(qie)勿將切(qie)(qie)(qie)(qie)削速度(du)(du)固定(ding)在(zai)高(gao)速運轉狀(zhuang)態下,盡量減(jian)(jian)少(shao)空隙產生和偏振的(de)(de)(de)影響,從而影響精(jing)(jing)度(du)(du)施工(gong)。在(zai)加(jia)(jia)工(gong)操(cao)作過(guo)(guo)(guo)程中,可(ke)以(yi)利用滾動鋼制(zhi)軌(gui)(gui)道(dao)的(de)(de)(de)方式,促進切(qie)(qie)(qie)(qie)削工(gong)作更(geng)加(jia)(jia)流暢(chang),結合(he)鋼制(zhi)軌(gui)(gui)道(dao)的(de)(de)(de)剛度(du)(du)情況,提高(gao)導軌(gui)(gui)自身穩定(ding)性(xing),使得(de)車床(chuang)(chuang)(chuang)(chuang)能夠在(zai)穩定(ding)導軌(gui)(gui)平面(mian)自由滑動。同時(shi),在(zai)車床(chuang)(chuang)(chuang)(chuang)設計(ji)之(zhi)初(chu),還應當(dang)考慮借助(zhu)輔助(zhu)設備(bei)對滑道(dao)進行加(jia)(jia)固,使其始(shi)終處于水平位置,導軌(gui)(gui)與基座之(zhi)間應盡量減(jian)(jian)少(shao)縫隙,如果存在(zai)縫隙,還需要及時(shi)采取(qu)輔助(zhu)物進行充填,確保通(tong)過(guo)(guo)(guo)提高(gao)車床(chuang)(chuang)(chuang)(chuang)設計(ji)的(de)(de)(de)進一步合(he)理(li)性(xing),來(lai)保證切(qie)(qie)(qie)(qie)削工(gong)作的(de)(de)(de)平穩順滑加(jia)(jia)工(gong),減(jian)(jian)少(shao)故障率和精(jing)(jing)度(du)(du)下降(jiang)。

2.2 誤差補償(chang)措施

要合理(li)利用(yong)數控(kong)系統(tong)特有的補(bu)償(chang)功能科學分(fen)析(xi)處理(li)在操作過程中(zhong)的誤(wu)(wu)差(cha)補(bu)償(chang)。當(dang)(dang)出現(xian)(xian)誤(wu)(wu)差(cha)偏差(cha)時(shi),應該(gai)及時(shi)分(fen)析(xi)偏差(cha)原因,采取(qu)有效措(cuo)施(shi)進行(xing)補(bu)償(chang),注重(zhong)細節和過程上的管控(kong)。比如在實踐工(gong)作中(zhong),可(ke)適當(dang)(dang)利用(yong)閉環(huan)(huan)伺服系統(tong)的相關軟件來完成(cheng)對(dui)應控(kong)制目(mu)標,確(que)保(bao)將車床(chuang)進行(xing)有效控(kong)制,使(shi)其(qi)能夠發揮基本(ben)作用(yong)。在具體加工(gong)過程中(zhong),較(jiao)容易出現(xian)(xian)反向偏差(cha)的問(wen)題(ti),當(dang)(dang)出現(xian)(xian)此類(lei)情況時(shi),應及時(shi)采取(qu)相關措(cuo)施(shi),減少對(dui)定位精(jing)度造成(cheng)負面不可(ke)控(kong)的影響。與此同(tong)時(shi),也可(ke)以采取(qu)反向偏差(cha)的補(bu)償(chang)技術對(dui)加工(gong)環(huan)(huan)節中(zhong)存在的問(wen)題(ti)及時(shi)進行(xing)處理(li),妥善處置因此造成(cheng)的誤(wu)(wu)差(cha)隱患,避免其(qi)對(dui)系統(tong)穩定性運行(xing)的影響。

2.3 源頭設計(ji)防控措施

在具體(ti)實(shi)踐(jian)工(gong)作(zuo)中,面(mian)對系統誤(wu)(wu)差的(de)問題,可以利用科學的(de)防止方式(shi)處理。為了減少加工(gong)誤(wu)(wu)差和操作(zuo)誤(wu)(wu)差,應從數(shu)控車床出廠的(de)設(she)計制造方面(mian)進行嚴格管控,對機械(xie)裝備的(de)精度進行科學分析,采(cai)取合(he)理手段進行干(gan)預,防止出現系統誤(wu)(wu)差問題。

2.4 精度綜合(he)控制措(cuo)施

2.4.1 對刀工作管(guan)控(kong)

按照對(dui)刀(dao)(dao)(dao)結構的不同,可將對(dui)刀(dao)(dao)(dao)方式劃(hua)分為(wei)(wei)2種(zhong)(zhong)不同的類型(xing),分別為(wei)(wei)機(ji)械外(wai)部與(yu)(yu)機(ji)械內部。機(ji)械外(wai)部可以(yi)利(li)用刀(dao)(dao)(dao)具預調(diao)儀適當地開展各種(zhong)(zhong)加(jia)工活動,還(huan)可以(yi)依靠試切手(shou)段開展對(dui)應工作(zuo),如果技術(shu)裝備(bei)尚不完善,則(ze)需及(ji)時確定斷面的中心點(dian)區域(yu),將其視為(wei)(wei)至關重要的對(dui)刀(dao)(dao)(dao)點(dian),在找到(dao)對(dui)刀(dao)(dao)(dao)點(dian)區域(yu)后(hou)(hou),可以(yi)將該(gai)區域(yu)適當規劃(hua),確保在機(ji)床回歸(gui)原來位置(zhi)后(hou)(hou),仍可以(yi)進行合理的對(dui)刀(dao)(dao)(dao)處(chu)理。當刀(dao)(dao)(dao)具與(yu)(yu)加(jia)工部件產生了(le)有效(xiao)接觸(chu)后(hou)(hou),需要進行ZO類型(xing)測量處(chu)理,保證及(ji)時記錄刀(dao)(dao)(dao)補(bu)值,當Z軸任務完成了(le)之(zhi)后(hou)(hou),可以(yi)適當利(li)用試切手(shou)段,繼續處(chu)理X軸的對(dui)刀(dao)(dao)(dao)工作(zuo),以(yi)此強(qiang)化精度(du)管理。

2.4.2 科學調(diao)試

在(zai)完成基(ji)本(ben)(ben)對刀(dao)(dao)工(gong)作之后(hou),還需(xu)重視調(diao)試(shi)工(gong)作進展情(qing)況,在(zai)加工(gong)零部件之前,需(xu)仔(zi)細梳理(li)(li)清(qing)楚(chu)調(diao)試(shi)細節(jie),以(yi)便開(kai)展下一步調(diao)試(shi)活動(dong)。可(ke)以(yi)通過(guo)(guo)(guo)對基(ji)本(ben)(ben)行(xing)程的(de)加工(gong)模擬(ni),利用(yong)坐(zuo)標系(xi)對刀(dao)(dao)具(ju)位置進行(xing)合(he)理(li)(li)調(diao)整,精準確定,運用(yong)科學(xue)的(de)手段提高加工(gong)質量。開(kai)始模擬(ni)實踐時,應(ying)對程序特點進行(xing)細致(zhi)分(fen)析,采(cai)取科學(xue)措(cuo)施對加工(gong)過(guo)(guo)(guo)程的(de)各個環(huan)節(jie)進行(xing)仔(zi)細檢查,制定詳細預(yu)案,有(you)效控制可(ke)能出現(xian)的(de)故障問(wen)題,確保在(zai)自(zi)運行(xing)過(guo)(guo)(guo)程中,及(ji)時查找發(fa)現(xian)問(wen)題并有(you)效處理(li)(li),圓滿完成相應(ying)調(diao)試(shi)任務。

2.4.3 加(jia)工(gong)細節(jie)控制(zhi)

在經過加(jia)工(gong)前的設備調試環(huan)節(jie)后(hou),還需(xu)要(yao)檢查零部件產品的合(he)格(ge)情(qing)況,若(ruo)沒有基本的質(zhi)量(liang)保障,將會嚴重影響(xiang)下一步工(gong)作的開展。在調試環(huan)節(jie)可以詳細分析各部件之間配合(he)運轉(zhuan)的情(qing)況,但并不(bu)能夠完全反映出每一個部件產品質(zhi)量(liang)是否合(he)格(ge)達標(biao)。在實際(ji)加(jia)工(gong)生產過程中,通常會因為細節(jie)問題影響(xiang)加(jia)工(gong)精度。同(tong)時,試運轉(zhuan)期間,由于質(zhi)量(liang)無法(fa)保證(zheng),也會造成刀具的磨損破壞,進而影響(xiang)加(jia)工(gong)精度。

3 結語

在實際加(jia)工(gong)(gong)操作過程(cheng)中,可(ke)以通過合(he)理的(de)預(yu)防控制(zhi)(zhi)措施對加(jia)工(gong)(gong)質量(liang)和加(jia)工(gong)(gong)環節進(jin)(jin)(jin)行調配管(guan)理。利(li)用科學管(guan)控,嚴格(ge)遵循規章制(zhi)(zhi)度(du)和工(gong)(gong)藝(yi)流程(cheng),促進(jin)(jin)(jin)專業人員的(de)協調分工(gong)(gong)。從設備制(zhi)(zhi)造的(de)設計、調試(shi)、加(jia)工(gong)(gong)、問題排查(cha)、改進(jin)(jin)(jin)建議、監督管(guan)理等方面入手,提升精(jing)度(du)加(jia)工(gong)(gong)與精(jing)度(du)管(guan)理水平,確保在精(jing)度(du)提升后,產品質量(liang)與安全質量(liang)進(jin)(jin)(jin)一步得到(dao)保障(zhang),達(da)到(dao)產品設計的(de)預(yu)期目