提高數控加工質量的途徑與方法

摘要：在當今的機械加工領域中，數控機床由于其加工質量穩定、小批量多品種的適應生產以及高合格率等方面的優點，從而得到了廣泛的應用。文中主要介紹了加工精度的主要影響因素，從而找尋加工精度與質量得以提高的主要途徑和方法。

關鍵詞：數控；加工；質量

中圖分類號：TG65 文獻標識碼：A

質量是產品優劣程度的參數。零件機械加工的質量很大程度上決定了機械產品的使用壽命以及工作性能，在整個產品質量中，零件加工質量才是基礎所在。一般來看，當零件的加工精度越高的時候，其加工成本也會相應的提升，從而降低了其生產效率。所以，在加工精度的規范上，設計 應當根據零件的實際要求來確定。

1 加工精度和表面質量概念

1.1加工精度概念

加工精度指的是當零件加工之后，其實際的幾何參數與理想值之間的符合程度。零件加工精度主要包含了幾何形狀、尺寸以及相互位置這三個方面，并且這三方面也是相互聯系的。

1.2表面質量概念

1.2.1 表面粗糙度和波度

表面粗糙度指的是加工表面在微觀之下存在的幾何形狀的誤差。

1.2.2 表面層物理機械性能

表面層冷作硬化指的是在切削加工之后，工件表面層的硬度和強度得到了一定程度的提高；表面層金相組織變化指的是在切削加工的過程當中高溫導致工件表面的金屬出現了金相組織變化，從而降低了表層的硬度。

2 加工精度受到影響的主要因素

2.1加工原理誤差

加工原理誤差主要指的是在加工中采用近似形狀的道具或者是成型運動從而產生的誤差。在曲線的數控加工當中，相對于工件成型運動，刀具是相對近似的。更進一步說，也就是當數控機床在做圓弧插補或者是支線的運動的時候，通過平行坐標軸的小直線段的利用，從而將形狀逼向圓弧或者直線，而在這一個過程中產生的誤差就稱之為加工原理誤差。

2.2機床誤差

機床誤差指的是在制造機床、安裝當中或者是使用當中由于磨損而產生的誤差。其中，最主要的誤差是主軸回轉以及導軌這兩個方面的誤差。

2.3夾具誤差

夾具誤差產生的主要原因是由于在制造各個夾具元件時的精度不符合要求、裝配精度的欠缺，以及在使用過程中，夾具工作表面出現的磨損。夾具誤差對于工件表面位置、尺寸精度都有著直接的影響，尤其是對位置精度的影響較為嚴重。

2.4刀具誤差

刀具產生誤差主要是由于在制造當中或者是實際的使用當中產生的磨損。由于刀具的種類、材質等，也使得刀具的誤差對于精度的影響也存在差異。

3 提高數控加工零件表面質量的工藝措施

所謂的零件表面質量，主要指的是表面層幾何微觀形狀誤差以及表面層的物理機械性能。在實際的加工當中，可以采取相應的工藝來保證零件表面光潔度，從而防止零件使用性能受到表面粗糙度的影響。

3.1采用正確的加工工藝方案

3.1.1合理設計切入切出路線

在使用數控銑床進行零件的加工的時候，為了盡可能的減少接刀時候出現的軌跡，確保表面的質量不受到損壞，就需要對于刀具切入以及切出程序進行仔細的設計。銑刀的切入點主要是從零件的周邊外延開始，從而確保光滑的輪廓表面。在銑削的過程中，也不能夠出現停頓，否則停頓就會讓切削力發生變化，從而導致表面有刀痕出現。在切入刀具時，盡可能地選擇較小的進給速度。相比突然切入，使用從一個切削層緩緩進入到另一個切削層更為使用，如此也能夠確保進給速度。另外，切削參數也需要盡可能地保持穩定，其中包含了切削深度、進給量以及切削的速度等。

3.1.2正確選擇切削加工方式

使用順銑和逆銑兩種方式，也會得到不同的表面粗糙度，在零件的加工當中，應當盡可能的選擇順銑的方式來提升零件質量。在軸類零件的車削中，不同軸頸也需要盡可能的選擇同一把車刀，從而減少由于接刀而帶來的痕跡。一般來說，應當盡可能的避免非連續表面的車削，例如要加工軸上面的鍵槽的時候，就可以當外圓的車削完成了之后，再安排鍵槽加工。當車削成形要回轉到表面的時候，就需要注意主偏角和副偏角大小的選擇，從而避免由于刀具干涉而有可能出現的刀痕。在軸類零件的圓弧表面的加工中，應當選擇較小的偏角，并且需要將刀尖倒成為圓角。

3.1.3使用新型高效刀具

零件表面質量的提高，需要采取的措施：選擇較高的切削速度，但是如此也要求刀具的質量能夠符合要求。只有選擇高耐用、高強度的新型刀具，才能夠將現代化的數控機床的性能全部發揮出來。在平面的銑削中，可以選擇鑲而不重磨的多面硬質合金刀片的端銑刀和立銑刀。當在質量要求較高，但是余量較小的零件加工中，就需要選擇鑲陶瓷刀片的端銑刀或者也可以選擇鑲立方氮化硼復合刀片的端銑刀。

3.2采用最佳的數控加工程序

相比普通機床，數控機床在零件的加工中不僅僅需要操作者擁有較高的操作水平，也需要在編程和工藝分析上擁有一定的水平。想要將一個程序更好的編輯：其一，確保機床的加工精度，盡可能降低零件加工時間、編輯較少的程序。為了將輔助的實踐減少，從而將生產效率提高，就需要考慮到在編輯程序時候以下幾點問題：在加工的時候，盡可能的合并指令，從而將非切削的時間降低或者是消除。在工作按照指令執行的時候，需要合并其余不會干涉指令正常運行的程序。

例如：可以合并啟動切削液、主軸等指令，在刀具的移動時，也可以考慮到將幾個軸一起進行移動。在確保安全工作的前提下，程序編寫人員才能夠進行換刀，刀具也需要盡可能將加工零件以及機床使用加劇編程的路線。在加工零件過程中換刀點應該設定在遠離工件的安全位置并盡量使用同一換刀點。這樣的操作不僅能夠確保編程的安全性，也能夠將機床零件加工的安全性提高。但是也存在一定的缺點：如此操作，就會增長退刀的實踐，將換刀的時間也會變長，從而導致在零件的加工當中效率受到一定的影響。為了將這一個問題處理掉：在退刀的時間控制和路線控制中就可以在程序中選擇幾個安全的換刀點，如此來提升效率，減少輔助時間。

總之，在機械制造與自動化領域中，數控機床是對于現代化中最先進的科學技術成果的應用。從生產以來，在品種、加工范圍、數量以及加工精度等方面，數控機床都獲得了較為驚人的進步。對于數控機床加工行業的操作人員，我們應當注重操作，盡可能的將加工質量提高，從而為了企業的效益服務。抓好數控加工質量不僅有利于零件材料的加工精度，也是對人身安全與財產安全的負責。

參考文獻

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