數控銑床加工精度（dù）的影響因素與（yǔ）解決方法-數（shù）控機床市場網（wǎng）

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數控銑床（chuáng）加工精度的（de）影響因素與解決方法

2023-7-25 來源：山東科技（jì）大學工（gōng）程實訓中心作者：時慧喆，貝廣霞，李安邦（bāng），李紅（hóng）娟

摘要：數（shù）控（kòng）銑床是常見機加工設備，在數控銑削加工過程中，加工零件的精度會受到很（hěn）多因素的影（yǐng）響，如果不采取相應的方法加以解決，則可能會出現所加工（gōng）零件的尺寸、形狀無法達到（dào）圖紙（zhǐ）的（de）設計（jì）要求，從而影響（xiǎng）最終產品的質量。為了解決這些影響（xiǎng）因素，數控銑床操作者需要全方位（wèi）了解影響數控銑床加工精度的因素（sù），並在大量實際的加工操作後對（duì）相關因素進行分析，通過（guò）使用合理的解決方法降低甚至消除這些因素的影響，最終提（tí）高數控銑床加工零件的精度。

關鍵詞（cí）：數（shù）控銑床；零件精度；影響因素；解決方法

1、引言

數（shù）控銑床加工零件過程中若出現精（jīng）度問（wèn）題，會導致加工的零件尺寸出現各種問題。例如，加工出的零件與設計圖紙中要求的尺寸偏（piān）差較大，零件（jiàn）的粗糙程度達不到設計要求（qiú），無（wú）法（fǎ）滿足（zú）該零件的後續（xù）使用。如果（guǒ）是生產企業（yè）產生大量的殘次品，會嚴重影響企業（yè）的聲譽與效益。因此，生產（chǎn）企業需要持續關（guān）注影響零件精度的各種因素，解析各種（zhǒng）因素的形（xíng）成原因，通（tōng）過不斷改進（jìn），消除這些因素（sù），若（ruò）涉及多種因素還需要采取控製變量方（fāng）式。同（tóng）時，數控銑床操作者在加（jiā）工過程中出現的人為幹擾因素，更要對（duì）其（qí）進行分析並提出相關（guān）的處（chù）理方法，降低加（jiā）工過程中的不良影響，從（cóng）而提升零件加（jiā）工的質量與效率。

2、影響數控（kòng）銑床加工精度的因素（sù）

對於影響數控銑床加工精度（dù）的因素，大致可以從以下3個方（fāng）麵進行分析，即數控銑（xǐ）床設備本體的精度，加工零（líng）件使用的毛坯情況，銑（xǐ）削加工過程中使用的各銑削（xuē）參數（shù）的數值。

2.1　數控銑床設備本（běn）體的（de）精度

數控銑床是常見的機加工設備，其表現出的零件加工精度會受到多重因素的影響，如數控係統（tǒng）、床身導軌的精度等。現在國內（nèi）很多機床生產廠家屬於組裝廠，通過引進國（guó）外數控係統，采用自己製作床身然後組裝的方式生產數控機（jī）床，這無疑（yí）增加（jiā）了裝配誤差。特別是如（rú）果機床本身的（de）材料、導軌等方麵無法達到數控係統的（de）控製要求，則會直接（jiē）嚴重影響零件加（jiā）工的精度，導致零件產品質量出現問題。數控機床的性能是否穩定，其剛性是否達標，是否能（néng）承受住加工過（guò）程中的機械振動等都會（huì）影響產（chǎn）品質量。因此，要想提高（gāo）零件的加工（gōng）精度，數控銑床本體的精度必須要得到保障。

2.2　零件的毛坯與誤差影響（xiǎng）

銑削加工時使用的銑刀產生的測量誤差等也會影響數控銑床的加工精度。數控銑床使用的刀具涉及到各種因素，包括刀具（jù）的（de）材料、刀（dāo）具的尺寸和刀具的對刀角度等方麵。要按照相關的操作技術要求進行選（xuǎn）擇，如果使用的刀具參數與銑削的材料不能匹配，則會在加工過程（chéng）中產生誤（wù）差，從而無法（fǎ）保證加工零件的精度或者表麵粗糙（cāo）度等。目前，國內（nèi）很（hěn）多機床生產廠家依舊（jiù）使用三相異步電機帶動滾珠絲杠傳輸動力的係統。使用這種傳動方式（shì）的數控銑床（chuáng），在加（jiā）工零件過程中，數控銑床運（yùn）轉（zhuǎn）時，軸承之間會存在空隙。同時，銑床運（yùn）轉時（shí）受到振動等外部施加的（de）力的影響，可能會使相關（guān）軸承之間產（chǎn）生形變（biàn），這樣更加劇了零件（jiàn）生產過（guò）程中的誤差。數控銑床加工不同零件時所承受的力也不同。使得軸（zhóu）承之間的空（kōng）隙大小也有所不同，導致零件的（de）精度受到影響，從而降低數控銑床的精度。

2.3　切削用量影響

使用數控銑床進（jìn）行零件加工前，操作人員要結合使用的設備、工具與標記零件尺寸的圖紙等，科學（xué）合（hé）理地選（xuǎn）擇加工零件所（suǒ）需要（yào）的必要條件。為了確保數控銑床所加工零件（jiàn）的質量，在數控銑床上使用不同（tóng）的加工工具需采取不同的加工方式，提高零件加工精度，使（shǐ）表麵粗糙度達到零件（jiàn）設計要求。在零件銑（xǐ）削加工過程中，刀具的旋轉速度、吃刀深度、進給量、銑削速度等要素是很重（chóng）要的參數。而且不同的零件（jiàn）選用的切削參數的實際應用方式也有不同，反映到零件質量上就會在精度、尺寸、粗糙程度等方麵（miàn）產生差別。

3、數控（kòng）銑床加工零件（jiàn）精度問題解決（jué）方法

數控（kòng）銑床的操作經（jīng）驗需要長時間實（shí）際（jì）加工操（cāo）作才能逐漸積累（lèi），操作者要自行總結方法（fǎ），應對（duì）加工不同類型、材料、尺寸零（líng）件（jiàn）的（de）精度誤（wù）差問題（tí），主要（yào）采取以下方法。

3.1　毛（máo）坯裝夾（jiá）的（de）基準麵定位（wèi）

數控銑床操作者要想提高（gāo）加（jiā）工精度，可以在裝夾毛坯時通過精確確定基準麵降低誤差。在使用（yòng）這一方式降低誤差的過程中，需要對基準麵予以精確定位（wèi），可以用已（yǐ）經加工好的表麵作為基準麵進行定位，從而實現降低加工誤差的目的，提高數控銑床加工（gōng）精度（dù）。由於數控銑床在加工零件過程中，時常會加工各類形狀的零件，而且是一些表麵粗糙的毛坯材料，如圓柱、方形、球麵等。這種材料本（běn）身就存在較（jiào）大誤差，在加工過程中（zhōng）會降低加工精度。機床操作者通過確定基準（zhǔn）麵定位，即可解決加工精度（dù）方麵的問題，還可以方便操作（zuò）者測量零件尺寸，提（tí）升零件的加工精度（dù）。

3.2　采取措施控製（zhì）設（shè）備的溫度

目前，很多（duō）數控銑床本體缺（quē）乏相應的輔（fǔ）助散（sàn）熱措施（shī）。在數控銑床加工（gōng）零（líng）件過程中，銑床（chuáng）上相關聯的軸承部（bù）位就會相互（hù）摩擦，產生可觀的（de）熱量。機械設備本體產生的熱量與銑削加工過程中刀具與毛坯之間摩擦產生的（de）熱量相疊加。使得加工零件的毛坯溫度加速上升，在這種狀態下，如果銑床設備無法及時散出熱量，加工的零件就會（huì）產生形變。對於受到熱量而（ér）變形的零件來講，就會造成零件的形狀表麵不規則，導致零件內部（bù）變得不（bú）穩定，甚至使數控銑床的不同（tóng）部位出現各種問題，影響機床加工精度。為此，需要在數控銑床上安裝適合的散熱裝置，增大設備的散熱（rè）麵積。在數控（kòng）銑床運行過程中，能夠自行散熱，降低設備（bèi）運行溫度及其所加工零件可能出現的形變問題，對（duì）於減小（xiǎo）加工（gōng）誤差也能夠起到重要作用，進一步提升加工零（líng）件（jiàn）的精度。

3.3　在零件加工過程中做誤差（chà）補償

使用數控（kòng）銑床進行銑削加（jiā）工的過程中會出現一些零件精度（dù）問（wèn）題，影（yǐng）響零件加工質量。如果機（jī）床操作者想要減少加工操作方麵的誤差，提高精度，可使用誤差補償（cháng）方式。零件設計（jì）人員與加工零件的機床操作人（rén）員，需要結合零件與機（jī）床的實際情況，針對數（shù）控銑床的數控（kòng）係統，研究設置與之相關的補償功能參數，有效（xiào）補償加工時x，y，z 坐標軸存（cún）在（zài）的誤（wù）差問題。需要根據數控銑床加工過程中的實際情（qíng）況，科學合理地使用各種補償方式。在有條件的情況（kuàng）下，可以通過相（xiàng）關軟（ruǎn）硬（yìng）件進行測算，提（tí）高加工零件的質（zhì）量，降低誤差。在采用相關誤差補償時（shí）可考慮以下兩種方式（shì）。

（1）方式1。如果數控銑床的操作係統有反向偏差問題，則需要（yào）進（jìn）行誤差補償。數控銑床在加工時會受到反（fǎn）向偏差（chà）影響（xiǎng），導致加工精度降低。為（wéi）了解（jiě）決這個（gè）問題，機床操作者可在加工開始時應用數控（kòng）編（biān）程（chéng）對其中的某些單位進行定位，從而實（shí）現誤差補償（cháng），消除反向（xiàng）偏差，進而保障數控銑床的加工精度。

（2）方式2。通過數控編程既能實現銑削加工時的準確定位，還能（néng）在不改變數控銑床本體的情況下（xià），實現數（shù）控銑床插補。對數控銑床出（chū）廠時本體（tǐ）軸承（chéng）之間所具有的間隙予以插補，對數控銑床運行（háng）過（guò）程中由於振動或力的作用產生（shēng）的間隙問題進行及時補（bǔ）給，這對於降（jiàng）低零件加工的誤差、提升零件的加工精度有著十分重要的作用（yòng）。與此同時，使（shǐ）用數控係統編程能夠持續強化數控係統自身的性能，在（zài）編入調（diào）整加工程序命令後，數控（kòng）係統對反向間隙有關的參（cān）數進行讀取識別，之後再通過不間（jiān）斷的動態調整進行有效（xiào）、精準的定位補（bǔ）償，從而提升數控銑床的加（jiā）工精度。

3.4　改進數控銑床的（de）零件加工精度

數控銑床操作者或維修人員需要（yào）尋找銑床加工過程中溫度升高的根本原（yuán）因，從（cóng）而（ér）避免（miǎn）數控銑床中相關導軌、軸承、本體結構的變化，為此，可以采取以下措施。

首先，有關人員（yuán）可從數控銑床所處（chù）的工作（zuò）環境因素入手，采取如增大設備周圍空氣流動性，相關生產單位的機床設備擺（bǎi）放距離需（xū）要進行嚴謹測（cè）算後進行設定，機床設備之間的距離需要根據運行環境中（zhōng）的溫度進行科學有效且（qiě）不間斷的調整。

其次，對數（shù）控銑床的導軌、工作台等部位（wèi）也（yě）需要進行不間斷的清（qīng）潔打掃，保（bǎo）持這些部位（wèi）整潔，不（bú）會受到灰塵、切屑、鏽跡等因素的（de）影響，使得數（shù）控銑床的適應（yīng）性不斷上升；與此同時，相關（guān）技術人員需在數控機（jī）床安（ān）裝、調試、生產（chǎn）等各個方麵進行科學規劃，力爭使每個環節節節相扣（kòu）、準確銜接，盡量（liàng）避免數控銑床受本（běn）體、外界等因素的影響，從而提升數控銑床的精度。

最後（hòu），在進行（háng）數控（kòng）銑床的（de）安裝或調試工（gōng）作時，需要確定所加工零件的精度要求，按照規範流程對銑（xǐ）床進行有效安裝、調整。在相關部位，特別是那些（xiē）有間隙接觸容（róng）易摩擦的部（bù）位填充充足的可靠型號的潤滑油，以降低摩擦（cā），最終（zhōng）提高零件整體加工質量。另外，從電氣控製角（jiǎo）度（dù）分（fèn）析，數控銑床需（xū）要性能良好的電機，如（rú）三（sān）相異步或者直流電（diàn）機。電（diàn）機的性能（néng）要匹配數控係統達到相應的（de）性能，例如，電機的扭矩、步距角等參數達到合理值才能（néng）發揮出（chū）實際效用，提高數控銑床的應用效果。

3.5　數控銑床操（cāo）作過程中的監管

數控銑床（chuáng）加（jiā）工精度的保障也離不開對設備使（shǐ）用現場的監督管（guǎn）理，有（yǒu）效的監督管理可以減少加工過程中很多問題（tí）。對現場實際操作者進行監控，可以及時發現（xiàn）操（cāo）作不當的行為，幫（bāng）助操（cāo）作者及時改正，確保（bǎo）其在使用過程中的無失誤，從而提升零件的加工質量（liàng）。通過長時間現（xiàn）場監控，如果發現一些機床操（cāo）作者水平不高可以安排必要的（de）培訓，使其掌握熟練的機床操作步驟、工件加工的流程等。同時，操作者要對現有加工流程（chéng）使用的工具、材料、加工程序進行（háng）檢測、查驗，及時更換修理（lǐ）不好用的工具、缺損的材料，以及精度有問題的導軌等。另外，對於數控（kòng）銑床設備（bèi）中各種油（yóu）路、氣路、電路要經常檢查維護，避免（miǎn）影響設（shè）備操作（zuò），造成精度誤差。

3.6　完善數（shù）控銑床使用的監管機製

對於數控銑床（chuáng）在加工過程中表現出的運行狀態（tài），要不斷完善規範數控（kòng）銑（xǐ）床使用的（de）管理規範條例，建立完善的數控銑床操作標準，以此規範操作者（zhě）的數控銑床使（shǐ）用過程，減（jiǎn）少對零件精度產生負麵影響的操（cāo）作，也（yě）可（kě）以製定機床操作規範，建立操作者獎懲機製，並以此為標準進行相應的獎勵，如增加績（jì）效，發（fā）放一些（xiē）物品，提（tí）高技術人員的工作積極（jí）性，引起他們重視零（líng）件加工精度。對於在零件（jiàn）加工過程中（zhōng）出現失誤的（de）人員，視所造成的影（yǐng）響輕重（chóng）采取不同程度的措施（shī），如當眾檢討，扣發績效。如果造成的影響嚴重，可以采用調離當前崗位等措施。

4、總結

生產單位對數控銑床加工（gōng）精度的重視，是關係到單位信譽和生存的（de）重要保證，設（shè）法提（tí）升加工精度是一個需要長（zhǎng）時間探索的過程，相（xiàng）關技術人員要不斷地探索和分析影響加工精度（dù）的因素，采用合理的方式方法提高加工精度，最終使零件的尺寸滿足圖紙的設計要求，使零件需求方滿意，促進生產單位健康（kāng）發展。

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