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淺談影響數控車床加工精度（dù）的因素及應對措（cuò）施

2020-4-24 來源（yuán）：煙台船舶（bó）工業學校作（zuò）者：王瑜

摘要：數控車床加工精度影響因素較多，本文結（jié）合實（shí）例（lì）對此進（jìn）行了總結（jié），並分享（xiǎng）了實例中的處理方法，同時就日常（cháng）數控車床加工操作，提出了一些操作技巧，僅供參考。

關鍵詞：數控車床加工精（jīng）度因素

一、加工（gōng）精度異常實（shí）例分析

1.1 案例一

1. 現象。某采用 Frank 係統（tǒng）的立式加（jiā）工中心，在連杆模具加工過程中，垂線 Z 軸進給異常（cháng），出現 1mm 切削誤差，即 Z 方向（xiàng）過切。

2. 診斷與（yǔ）處理。在手動輸入數據方式下，各個軸運動正常，回參考點也正常，排（pái）除了電氣（qì）控製部分的硬件故（gù）障。隨（suí）後檢查（chá）故障發生時運（yùn）行加工程序段，尤其是刀具補償，坐（zuò）標係的校對和計算。在（zài）點動方式下，診（zhěn）斷（duàn） Z 軸工（gōng）況，發現 Z 軸向上的（de）工況存在噪音（yīn），尤其是快速點（diǎn）動時，噪音非常明顯，據此可（kě）分析出可能存在機械方麵的問題。檢查 Z 軸精（jīng）度，使用手搖（yáo）脈衝（chōng）發生器移動 Z 軸，1*100 檔位，結合百分表檢查Z 軸工況。當 Z 軸保持正常運動狀態後，正向運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（xiàng）運（yùn）動時，發現運動距離出現波（bō）動（dòng），表（biǎo）現出反向間隙，無論怎（zěn）麽補償都存在波動，而且在補償中發現（xiàn），間隙補償越大，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（shì）機械有故障，還可能是絲杠有（yǒu）間隙。於（yú）是分離電機和絲杠分開檢查，發現電機運動正常。而檢查機械部分時發現確（què）實存在故障，拆開設備後發現軸承有磨損，且（qiě）部分（fèn）滾珠脫落。更換後（hòu）恢（huī）複（fù）。

1.2 案例二

1. 現象。同樣是 Frank 係統的（de）加工中心，在 X 軸上精度異常。誤差範圍 0.008~1.2mm。

2. 診斷（duàn）與處理。經檢查工件坐標係已經按照（zhào）要求設置好。按照設置好（hǎo）的坐（zuò）標係運（yùn）行程序，記錄運（yùn）動後的機械坐標值，然（rán）後轉為手動模式，輸入數據運行程序，待運動結束記錄（lù）坐標值，對比兩個坐標值（zhí）發現存（cún）在 0.352mm 的距離誤差。反複進行比對試驗，發（fā）現每次運動後的坐標值都（dōu）不一樣。比對百分（fèn）表發現記錄的坐標值與實際位置誤差基本相同。認為可能是 X 軸重（chóng）複定位存（cún）在較大誤差，進一步檢查 X 軸定位精度和（hé）反向間隙，並對於產生的誤差進行補償，發現不起作用，進（jìn）而認為可能是係統（tǒng）參數或光柵尺存在故障，但是係統未給出（chū）報警信息，無法（fǎ）確定原因，因此，進一步檢查發現，

當 X 軸去除使能後，垂直方向上（shàng）的主軸箱下落（luò），產生了誤差。至此基本可（kě）以確定為程序的控製邏輯有問題，導致加工精度異（yì）常。進過（guò）調整程序，先加載使能，然後鬆 X 軸，使鬆（sōng）開 X軸的（de）控製正常，而在夾緊 X 軸時，先夾緊，然後去除使能。

經（jīng）過調整控製邏輯後，故障得以解決。

總結（jié）起（qǐ）來，主要有五個方（fāng）麵，包括進給單位改動或（huò）變化即伺服進給係統有誤差；車刀幾何參數異常；車床位置誤差；刀具（jù）磨損誤差；車床熱變形誤差等。其中很多因素可以（yǐ）通過對車床的（de）正確操（cāo）作來（lái）降低影響。

二、數控車床加工操作技巧（qiǎo）

1、編程。1. 編（biān）程邏輯。先根據產品的精（jīng）度要求，在編程（chéng）時（shí）考慮先粗車，後精車，這樣做可以很好的保證精度。同時先鑽（zuàn）孔然後再端（duān）平，這樣（yàng）能夠防止出現縮料。考慮到（dào）小公差工件（jiàn）表麵容易被劃傷或是變形，考慮先大公差後小公差。如此根據上述的工件加工順序，確定編程邏輯。2. 按材料確定轉速（sù）、進給與切深。如碳鋼材料，1Gr11 設定高轉速、高進給與大切深，參數分別（bié）為 S1600，F0.2，2mm；又如硬質合金，GH4033，參（cān）數設定為 S800,F0.08，0.5mm。再如鈦合（hé）金，Ti6，轉速 S400，進給 F0.2，切深 0.3mm。

2、對刀。對刀方法有兩（liǎng）種，機外對刀和機內對刀。機外對刀，可以利用刀具預調儀進行對刀，還（hái）可以（yǐ）試切法對刀。在具體的對（duì）刀中如果沒有對刀儀，可以先確定零件斷麵中心（xīn）點，以該點為對（duì）到點，設零點（diǎn），機床回（huí）原點後，每一把要用到的刀具，都以該點（diǎn）為零點（diǎn）對刀。當刀具接觸零件端麵，輸入 Z0 測量，此時刀補值自動記錄下數（shù）值，Z 軸對（duì）刀完成。X軸對刀（dāo）利用試切對（duì）刀，對工件進行（háng）微量切削，測量被切削的數值（zhí），比如切削 X 軸為 20mm，那麽輸入 X20，刀（dāo）補值記錄，完成對刀。這種方法需要操作人員的經驗豐富。

3、調試。編程（chéng）與對刀完成（chéng），在進入零件加工前，應當（dāng）進行試切調試。檢查程序和對刀可能出現的錯誤。可進行空行程模擬，方法是在坐標（biāo）係中將刀具整體向右平移工件長度的 2~3 倍，開始模擬，確定（dìng）程序和對刀是否有誤。確（què）定無錯（cuò），再開始工件加工。完成首件後（hòu）進行自（zì）檢，與專業檢測，確認合格後調試（shì）完成，可進入生（shēng）產。

4、加工。調試（shì）階段出來的首件（jiàn）合格零件，並不代表在批量生產中都保證合格，因為加工材料時，必定會使刀具磨損，隻是材料不同磨損程度不一而已。因（yīn）此加工過程中需要隨時（shí）測量，隨時檢（jiǎn）查，及時調整刀補（bǔ）值，確保加工工件合格（gé）。

結束語：數控車床加（jiā）工精度會受到多方麵因素影響。在實際（jì）的操（cāo）作中可能會由於控製程序（xù）、機械磨損等情況導（dǎo）致（zhì）出現（xiàn）誤差，降低工（gōng）件精度（dù）。因此在日常（cháng）的（de）車床操作當中需注意很多細節，掌握一些技巧，將產生誤差因素（sù）的影響降（jiàng）到最低。

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