提高數控加工質量的措施

錢志英

（山西省晉中職業技術學院，山西 晉中 030600）

0 引言

數控加工技術是加工工藝、計算機數控技術、計算機輔助設計和輔助制造技術的有機結合，它在現代制造業中擔當了越來越重要的角色。影響數控加工質量的主要因素有數控機床的正確使用、加工工藝的合理制定和加工程序的靈活編制。本文對這些影響數控加工質量的主要因素進行分析并提出有效措施。

1 機床誤差的消除

數控機床采用滾珠絲杠副，其反向間隙對加工質量的影響很關鍵。在其使用前應進行預緊，但即使是高精度的滾珠絲杠副也存在微小的間隙，影響其加工精度。因此，加工時，盡量使刀具的移動保持尺寸連續遞增或遞減的趨勢，以消除反向間隙對加工質量的影響。

2 數控加工工藝的制定

2．1 工序劃分與加工路線的確定

工序劃分與加工路線的確定與加工精度、表面粗糙度直接相關。劃分工序和安排工藝路線時，一般要做到工序集中，先粗后精、先近后遠、先內后外、走刀路線最短等。為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求，最終輪廓應安排在最后一次走刀中連續加工出來；為保證工件輪廓光滑，盡量使刀具沿輪廓的切線方向切入、切出，盡量不要在連續的輪廓中安排切入和切出或換刀及停頓，以避免因切削力突然變化而造成彈性變形，致使光滑連接的輪廓表面劃傷、形狀突變或產生滯留刀痕。對橫截面小的細長零件或薄板零件，應選擇使工件在加工后變形小的路線。

2．2 合理的對刀點

對刀點是刀具相對零件運動的起點，選擇對刀點時應盡量選在設計基準或工藝基準上。在成批生產中應考慮到對刀點的重復精度，該精度可用對刀點相距機床原點的坐標來校核。

2．3 工藝參數的合適選擇

數控加工時主要的工藝參數有主軸轉速（切削速度）、背吃刀量及進給速度。為保證加工質量符合圖樣的技術要求，需選擇合適的工藝參數。

2．3．1 主軸轉速的確定

先根據允許的切削速度和刀具直徑求得主軸轉速的計算值，再根據該值在機床說明書中選取有的或較接近的實際轉速值。

2．3．2 背吃刀量的確定

在工藝系統剛性允許的條件下，應以最少的進給次數切除加工余量，最好一次切凈余量，以提高生產效率。但當工藝系統剛性不足或工件余量很大，或余量不均勻時，為提高工件的加工精度，可采用多次走刀的方法，并把第一、二次進給的背吃刀量盡量取大些，精加工時，背吃刀量取0．05mm～0．8mm，以提高加工精度和表面質量。

2．3．3 進給速度的確定

在能滿足工件質量要求的前提下，盡可能選擇較高的進給速度。當加工精度、表面粗糙度要求高時，進給速度應該取小些，一般在20mm／s～50mm／s的范圍內選取。但要考慮刀尖角度、刀尖圓弧半徑對工件表面粗糙度的影響。在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時，宜選擇較低的進給速度。

2．4 切削加工方式的正確選擇

銑削加工時，為提高零件表面的加工質量，精加工時應盡量采用順銑；車削軸類零件時，為減少接刀痕跡，車削時盡量不要換刀；車削成形回轉表面特別是圓弧表面時，為避免因刀具的干涉而產生刀痕，刀具的主偏角和副偏角應選擇合適。

3 數控編程

3．1 編程方式的選擇

相對坐標編程比較方便，但會產生累計誤差，而絕對坐標編程以坐標原點為基準，累計誤差較小。在實際編程時，對于重要尺寸應采用絕對坐標編程，以減少累計誤差，從而保證工件的加工精度。

3．2 加工程序的優化

靈活運用各種加工循環指令；采用宏程序對程序進行優化，不僅可使程序編制方便、脈絡清晰，而且還有可能獲得更好的加工質量。

3．3 編程尺寸的處理

零件在用同一把刀、同一個刀具半徑補償值加工，且零件輪廓各處尺寸公差帶不同時，為保證各處尺寸均在尺寸公差范圍內，在編程計算時，對標注的非對稱尺寸，應改變輪廓尺寸并移動公差帶，換算成對稱公差。

3．4 回參考點指令的合理使用

在程序中適當插入回參考點指令，使各坐標清零，以消除數控系統運算的累積誤差，利于保證加工精度。

3．5 暫停指令的合理使用

G04為暫停指令，其作用是使刀具在一個指令的時間內暫停加工。鉆孔、鏜孔加工到達孔底部時，設置暫停，以保證孔底的鉆及鏜孔質量。

3．6 恒線速度切削功能的合理使用

車削變徑表面時，使用恒線速度切削功能，可使切出的表面粗糙度值既小又一致。

4 結論

對零件進行數控加工時，由于受加工零件形狀、材料、批量等多方面因素的影響，需在實踐中勇于探索、不斷總結經驗，對所加工的零件進行具體分析和靈活對待。先根據零件圖樣要求認真分析加工工藝方案，合理確定加工工序和加工路線，選用合適的工藝參數，靈活使用編程方法和指令，加工出符合圖樣技術要求的零件。

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