影响数控加工精度的因素分析及提升策略探讨

2022-12-31 12:14赵雅启
科海故事博览 2022年34期
关键词:数控机床刀具技术人员

赵雅启

(平顶山技师学院,河南 平顶山 467000)

数控加工技术因为自动化水平高和质量稳定等特点已经成为机械加工行业的核心技术,所以数控加工精度直接影响着我国加工制造业的水平[1]。在我国工业化发展持续推进的环境下,机械加工行业得到了突飞猛进的发展,这对数控加工技术的质量和水平提出了较高要求,所以机械制造行业应该积极引进先进的科学技术,根据影响数控加工精度的要素创新相关技术,运用技术方面的突破科学提升数控加工的质量,从而可以有效提升数控加工的技术水平。

1 数控加工精度的影响要素

1.1 数据处理精度对数据加工精度的影响分析

在数据加工过程中,机床需要按照编定好的程序科学开展工作,然而在数据加工过程中应该首先处理程序中的相关数据信息。数据处理是保障数据加工科学开展的重要途径,所以数据处理的精度直接影响着数据加工的精度[2]。技术人员数控编程中数据填写的精度直接关系着代码的精确性,如果其中数据信息存在误差将直接造成数据加工工作出现相应误差,这将直接降低数控加工的精度。

1.2 刀具类型和材料质量对数控加工精度的影响分析

刀具类型和材料的质量直接影响着数控加工技术的整体水平[3]。就目前机械加工情况来看,刀具是其中必不可少的设备,优质的刀具可以有效提升数控加工的整体质量。不合适的刀具将直接阻碍数控加工的顺利开展,而且在维护工作中也难以对维护切割的位置进行准确判断,这将直接影响整体切割效果,严重情况下还会造成刀具损坏和零件质量不达标的现象。所以刀具的质量和材料的质量将会从根本层面影响数控加工的质量,对数控加工的稳定性和安全性具有深远影响。就目前发展情况来看,刀具的材料构成主要为硬质合金,利用硬质合金的功能可以有效提升刀具的韧度和强度。然而在科学技术持续发展创新的环境下,运用先进的技术丰富材料种类已经成为优化刀具性能的重要发展趋势,例如目前镀层刀具和复合材料刀具已经成为人们在刀具方面的新选择,利用新型材料的功能可以更好地服务于数控加工。但是数控加工工作方面应该结合数控加工的特点合理选择刀具,例如在刀具选择中应该科学选择与零件材料和特点以及机床相匹配的刀具,有较强匹配性的刀具可以有效提升数控加工的准确性,而且可以有效提升数控加工的效率,所以科学选择刀具的类型和材料的质量对数控加工的整体质量具有深远影响,技术人员应该结合机械生产制造的需求进行科学选择,从而保障数控加工的针对性和有效性。

1.3 加工工艺对数控加工精度的影响分析

在科学技术和工作理念持续发展创新的环境下,数控加工的加工工艺得到了多样性改变,然而运用不同的加工工艺对数控加工的精度具有直接影响,所以在数控加工中应该结合具体情况科学选择加工工艺。一般情况下,数控加工接收到上层加工任务之后会结合零件的加工图纸和相关技术选择科学合理的数控加工工艺,其中数控加工工艺的选择将直接影响数控编程参数的选择,其数控编程参数的确定最终直接影响数控加工的精度,所以数控加工的工艺间接影响着数控加工的精度[4]。例如应用不同的数控加工工艺会形成不同位置的机械加工原点,然而原点的选择通常需要结合零件形状和加工流程等因素进行科学选择。其不合理的原点位置将直接导致误差累积的现象,这对工件整体的精度具有直接影响。所以在零部件生产加工的进程中应该综合多方面因素科学判断加工原点和加工工艺,运用加工工艺和原点的科学选择全面提升数控加工的精度。

1.4 刀具加工参数偏差对数控加工精度的影响分析

就目前的发展情况来看,刀具加工过程中出现较大偏差是数控机床应用存在的常见问题,其偏差对产品生产质量具有深远影响。数控机床在产品加工过程中存在特定的时间间隔,技术人员通常会在时间间隔之内进行刀具补偿处理。但是很多数控机床技术人员习惯在管控系统中输入补偿值之后触压测量按键,这样的应用方式将会导致刀具位置和标准位置出现较大偏差,这个偏差将会直接造成刀具运行系数的偏差,从而间接影响产品加工和生产的质量。而且数控管理的相关程序也可以在运作中造成刀具加工系数的变化,导致刀具加工系数和最初设计要求出现较大偏差。目前数控测量程序需要借助人员的配合顺利进行,例如目前我国数控系统大多应用GOO 程序,采用这个程序可以避免对数控机床造成严重影响,但是应用G28 系统程序很容易导致数控机床的工作状态回归到原始状态,最终导致刀具加工参数和基础控制要求存在明显不匹配现象。

2 提升数控加工精度的有效策略探寻

2.1 科学优化数据处理程序

程序和数据的处理是数控加工的前提条件,其程序和数据的差异性处理方面是数控加工区别于传统加工方式的重要因素,所以数据和程序处理的方式对数控加工的质量具有深远影响。技术人员在实际工作中应该首先对数据程序进行科学优化,结合实际情况和先进的科学技术进行系统的编程,然后技术人员应该对编程内容进行严格的核查。技术人员应该结合编程代码和程序处理的方式全面提升数控加工的精度,然而在数控加工过程中应该严格观察存在的误差,技术人员可以结合误差情况适当添加误差补偿代码,运用补偿代码的方式自动降低其形成的误差。例如在生产加工环节中可以融入车削优化小程序,利用小程序的功能降低误差的积累量,从而可以有效降低误差对零部件精度的影响。

2.2 针对数控加工具体情况科学选择加工刀具

刀具材料和质量对数控加工的精确性具有重要影响,所以在数控加工进程中应该结合实际情况科学选择刀具材料和质量,同时在刀具的应用中应该科学落实刀具安装和维护的工作,运用合理的安装方式避免错误安装对数控加工工作方式造成严重影响,从而可以有效避免数控加工运行中出现零部件质量问题;同时在刀具管理中应该加强对刀具维护和维修工作的重视,结合刀具的属性采用物理维护方式,从而可以有效保障刀具的基本性能,同时采用定期维护的方式可以及时发现刀具存在的缺陷,然后技术人员应该依据自身专业素养及时判断产生故障的原因,从而提高刀具修护的时效性,同时可以有效延长刀具的使用寿命,降低制造业不必要的经济支出。刀具的选择应该结合数控机床运行的刚需、加工零件的属性以及技术需求等方面的特征进行灵活选择,运用刀具的科学选择可以有效降低数控处理的实际用量。例如在粗加工的过程中应该合理选择优良性能、损耗系数低的刀具,应用性能优良的刀具可以有效提升数控加工的效率。然而在精加工的过程中应该合理选择精准度高和损耗系数低的刀具,应用这种性能的刀具可以科学保障刀具的基本切割功能,从而可以有效提升产品加工的精确性。刀具材料的选择也应该结合实际情况和数控加工应用的情况进行合理选择,数控加工中刀具一般会处于高温高压的条件下,而且刀具还会遭受高强度的摩擦,所以在刀具材料的选择方面应该尽可能选择强度性能良好的材料,运用高强度性能可以避免刀具在高温条件下发生改变,同时也可以保障刀具具备良好的韧性。

2.3 制定科学合理的数控加工方案

数控加工是一项系统、复杂的工程,所以在数控加工中应该结合加工要求和特点制定完善的加工方案,所以技术人员在数控加工中应该结合数控加工各个流程的特点制定高效率、针对性较强的数控加工方案。总的来说,技术人员在数控加工方案制定过程中应首先选择机床然后结合加工要求明确数控加工的方法和措施;其次,技术人员在数控加工中应该确认加工部件,结合零部件形状大小和属性等合理选择装夹工具,综合各个数控加工环节的特点设计科学的加工方式,针对加工的需求选择适宜的刀具,然后对数据加工的流程进行排序和定义,最后结合各个流程的误差情况进行合理的软件编程,运用科学的设计和操作降低数控加工存在的误差,从而可以保障各个加工流程的准确性和科学性,最终形成完备的数控加工方案。然而技术人员在执行数控加工方案时应该加强对各个加工流程的动态控制,所以制造业企业应该在各个生产加工流程中配备专业的技术人员,通过技术人员专业监控的方式保障加工方式的合理性,同时在数控加工方案监控中也可以引入自动化技术,结合各个加工流程的特点输入相应命令,当机器发现存在不符合其命令的时候就可以向上报警,从而可以提升加工流程监控的效率。然而对于数控加工人员来说,技术人员应该结合加工技术特征深层次地挖掘了解技术创造的本质,然后结合产品生产和加工形式的变化情况进行科学创新,运用创新性思维提升数控加工方案的科学性和合理性。

2.4 运用数控加工工艺的优化提升数控加工的精度

数控加工的工艺直接决定着数控加工的方式,所以在数控加工工艺的选择中应该结合图纸和零部件的加工方式进行科学选择,同时需要结合各个加工环节的特点科学规划加工顺序,从而有效提升数控加工的质量。技术人员应该结合相关规范要求设计合理的加工原点和加工顺序,从而可以有效降低数控加工生产中出现的累计误差,因而技术人员可以采用提高原点定位精准性的方式提升零部件生产和加工的整体质量,避免刀具在加工生产中切入点和退出点选择不当对零部件质量造成恶劣影响的现象。一般来说,刀具的对刀位置一般为零部件加工的基础位置,采用这样的位置对正方式不仅可以为刀具的找正提供便利,同时也可以依据这个位置为编程工作提供便利,采用这样的方式可以科学利用编程确定尺寸排列,避免自动化加工和数控加工因为定位精准性问题造成的数控加工出现误差现象,有效提升零部件的生产和加工质量。

2.5 针对性控制机床在传统系统方面存在的误差

在科学技术持续创新发展的环境下,借助液压驱动系统提升数控机床的效能已经成为重要发展趋势,利用液压驱动系统的功能可以保障数控机床在较短时间内完成特定的动作,同时也可以充分发挥装夹的基本功能。装载液压驱动系统的数控机床可以改善传统机械结构的复杂性,从而可以体现出较高的数控加工和传动的精度。但是就目前机械制造的情况来看,装载液压驱动系统的机床需要消耗大量资金,部分单位在发展建设中难以承担巨额费用,所以现在大部分企业依然沿用传统经济的数控机床,导致数控加工中锁紧、定位以及装夹等功能都需要机械旋转较长时间完成相应动作,这样的生产方式将明显降低产品生产和加工的效率。数控加工中的装夹和传动功能存在明显的衔接性,其衔接效果在数控加工生产中将直接影响零部件的加工精度,所以在技术创新和设备研发中需要突破数控机床传动系统方面存在的窘境,利用先进的技术降低传动系统产生的误差,因此技术人员在研发过程中应该合理降低各个传动零部件部位的缝隙,同时也可以运用误差补偿的方式降低零部件间隙对误差的影响。

滚珠丝杠在数控加工中对加工的精度具有直接影响,所以在数控加工进程中应该加强对伺服系统的重视,运用伺服系统的科学控制降低数控加工系统中存在的误差,所以技术人员和数控加工人员在工作中应该科学设计数控机床,结合伺服系统的作用科学优化零部件的基本功能,而且在驱动装置设计中应该凸显动态性能。数控机床在整体安装设计中需要在伺服装置设计之后结合整体性能优化伺服系统的各项参数,保障各个装置精准的位置,从而可以有效迎合数控机床在开环增益方面的需求。

3 结语

数控加工技术已经成为推动我国机械制造行业创新发展的核心技术,所以制造行业应该结合数控加工技术的工作特点和影响其工作效率的要素创新加工模式,积极引入先进的科技软件,合理运用程序化运行方式改善人工运行的弊端,保障自动化应用的有效性,从而可以提高零部件的达标率,同时也可以有效促进机械加工行业的创新发展。数控加工技术因其现代化优势已经成为机械行业发展的重要方向,或将成为衡量国家制造能力的重要指标,所以我国应该重点加强对数控加工技术的创新发展和应用。

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