談談數控車床加工精度的控制和提高方法

朱嘯+徐萌萌

摘 要： 如何提高數控車床的加工精度，需要對影響加工精度的各個因素進行分析與綜合，并掌握數控加工操作中的一些技巧，方能有效提高數控車床零件的加工精度。文章提出了提高數控車床精度的方法和措施，相關方法和措施的提出對提高數控車床的加工精度具有一定的指導作用。

關鍵詞： 數控車床 加工工藝 加工精度

數控車床是一種高技術、高精度、高效率的現代化加工設備，其應用越來越普遍。提高數控車床效率、保證加工精度、確保產品質量是生產所必需的。數控機床為保證加工質量提供了可能性，但影響零件質量的因素除了機床精度外還有很多因素，例如，工藝因素、操作技巧等。人們為了有效提高產品精度和提高生產率，常采用合理選擇切削用量和盡量選用通用夾具裝夾工件及零件定位基準重合這些輔助方法來提高加工的精度。如何高效、合理、按質按量完成工件的加工，每個從事該行業的工程技術人員手里或多或少都有自己的方法，積累了一定的加工經驗與技巧。

一、必須考慮合理的工藝因素，以保證和提高數控車床的加工質量

數控加工的工藝性分析與工藝處理是對工件進行數控加工的前期準備工作，它必須在數控程序編制前完成，因為工藝方案確定之后，編程才有依據。如果工藝性分析不全面，工藝處理不當，就可能造成數控加工的錯誤，直接影響加工的順利進行，甚至出現廢品。因此，數控加工的編程人員首先要把數控加工的工藝問題考慮周全，然后進行程序編制。合理進行數控車削的工藝處理，是提高零件的加工質量和生產效率的關鍵。因此應根據零件圖紙對零件進行工藝分析，明確加工內容和技術要求，確定加工方式和加工路線，選擇合適及切削用量等參數。

二、刀具材料和刀具角度的合理選擇

1.刀具材料選擇要適合

刀具材料在切削中一方面受到高壓、高溫和劇烈的摩擦作用，要求其硬度高、耐磨性和耐熱性好，另一方面受到壓力、沖擊和振動，要求其強度與耐磨性必然較差，反之亦然，那么，如何根據工件材料和加工階段來選擇刀具材料就顯得尤為重要。常用的刀具材料有高速鋼、硬質合金、陶瓷材料和超硬材料，前兩者為常用材料，且硬質合金材料在中應用最普遍。高速鋼的主要優點是易于刃磨且具有良好的強度和韌性，在車削中常用于螺紋車刀。高速鋼刀具不適合于高速刀削，切削速度直接影響發熱量，而硬質合金耐熱溫度高，比高速鋼硬、耐磨、耐熱得多。應用普遍的硬質合金有yg（鎢鈷類）和yt（鎢鈦鈷類）兩類，比高速鋼硬、耐磨、耐熱得多。由于數控加工的高速、高功率等特點，常用的數控車削刀具有尖形車刀、圓弧形車刀和成形車刀，為減少換刀時間和方便對刀，便于實現機械加工的標準化，應盡量采用機夾可轉位車刀，其刀片材質多采用硬質合金和涂層硬質合金。

2.刀具幾何參數的選擇合理

在數控車床加工的實際應用中，由于車刀刀尖圓弧半徑、主偏角、車刀刀尖距零件中心高的偏差等刀具幾何參數的影響，必定引起被加工零件的軸向尺寸誤差和徑向尺寸誤差，如加工細長軸和加工盤類零件時要采用的刀具角度參數是不一樣的。我們要根據加工對象選擇適合的刀具參數，才能對最后的加工質量起到一定的積極作用。

三、切削用量的合量選用要合理得當

切削用量的選擇原則是：粗車時要首先考慮選擇盡可能大的背吃刀量，其次選擇較大的進給量f，最后確定一個合適的切削速度。精車時應選用較小（但不能太小）的背吃刀量ap和進給量f，同時依據刀具參數盡可能提高切削速度，以保證加工質量，提高生產率。

四、必須掌握數控車床的操作技能，以提高加工質量

首先，操作者必須完全熟悉設備并按操作說明書進行操作。由于數控車床的型號和系統不同，其配置上會有差異，系統代碼和格式及操作和控制面板的布局也各不相同。因此要完全熟悉數控車床的操作面板、控制面板、按數控機床《安全操作規程》和《操作說明書》進行加工才能保證加工質量。其次，要掌握裝刀與對刀技術。裝刀與對刀是數控機床加工中極其重要并十分棘手的一項基本工作。裝刀與對刀的好與差，將直接影響加工程序的編制及零件的尺寸精度，只有掌握好裝刀與對刀技術才能保證加工質量。對刀一般分為手工對刀和自動對刀兩大類。目前，絕大多數數控機床采用手工對刀，常用的是試切對刀法，它可以得到較準確和可靠的結果。操作者要巧妙運用數控車床的數控系統的刀具補償，因為存在對刀時誤差和加工時刀具磨損，所以可以利用刀具補償用能來保證加工質量。最后，要利用數控車床的仿真系統來檢查程序。程序在機床面板輸入后必須先仿真，讓加工程序在CRT上模擬加工顯示加工軌跡，看刀具的運動及模擬加工出的工件形狀是否正確。通過程序仿真，可以檢查程序是否正確合理，避免因程序錯誤而造成事故，從而減少設備和刀具的損耗，確保人身安全，保證加工質量。

總之，數控車加工質量的提升，是一個系統的工作，涉及機床本身結構、工藝設計、加工方法、程序編制等，需要一線工作者去發現和總結，在工作中去提高。

參考文獻：

[1]陳青艷，胡成龍，杜軍.加工精度和金屬切除率的精車切削優化[J].組合機床與自動化加工技術，2013（03）.

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