機械加工中的高精度加工技術分析

胡賢斌

摘 要：對應于加工工業的需求，對其結果進行的研究和開發，人們認識到并實現了下面的內容。對于高精度化系統的機床，有可能成為現在所使用的機械工具，更是提高了平面加工的精度。影響機械加工水平的提高主要因素就是誤差，因此，在實際的工作中，需要不斷的研究高精度加工技術，確保產品的質量。

關鍵詞：機械加工；高精度加工技術

前言

考慮到利用機種依存性的NC程序的生成系統，能夠產生用于控制本地公司的一臺機床的NC程序。基于機械加工的高精度化和效率化的原因，已經支持CAE解析支援環境。在未來，該技術將要通過使用主計進行校正，開發出圓筒體的自動測定裝置的。

1 機械加工中的高精度加工技術的發展方向

隨著社會科技的不斷發展，機械加工高精度技術也有了很大的發展，由早期的亞微米級技術逐漸走向納米級技術，這是機械加工行業一個新的突破，通過對機械的高精度加工技術調查分析，今后的發展方向大致也有著一定的目標。（1）測量技術的發展方向，淘汰傳統的人工測量，逐漸走向光學非接觸的測量方式，對提高測量工件的精度有著重大的作用；（2）從加工原材料的改進，加強加工材料結構的均勻性；（3）將機械加工方式與其他學科結合起來，創建新的加工理論和加工機理，以此來提高加工工件的精度；（4）機械加工機床的改進，淘汰傳統統一式的加工機床，建立模塊化、高精度的機床，以此來提高機械工件加工的精度；（5）先進技術的導入，可以利用仿真技術來對加工方法進行仿真模擬，從中發現不足的地方，在不浪費任何材料的情況下將其改正，實現降低機械加工工件的誤差；（6）實現機械加工的一體化，可以采用當今的高新技術或引進先進的一體化加工技術，如，閉環自適應系統架構，通過實現一體化的加工系統，避免了在加工中出現人工干預而導致的誤差，充分提高機械加工工件的高精度[1]。

2 機床的高精度化系統的開發

2.1 開發系統的結構

開發機床的高精度化系統是根據機床銑刀的主軸安裝的位移傳感器（歐姆龍LD 20 S）的測定結果、機床的補正動作、提高平面加工的筆直度為目的的系統。

2.2 高精度化系統的加工方法

高精度化系統的平面加工的流動，如下所示：（1）準備處理；（2）粗加工；（3）半精加工；（4）編制完成；（5）整理窗體底端。

以下，對各個步驟進行說明。

（1）準備處理。為了使機床的筆直度提高，在實踐平面加工之前，要進行加工的準備處理。根據這個工作，降低了機床重量的變形的影響，對工作物進行正確的加工測量的事已經成為可能。加工的準備處理，有位移傳感器用機床的主要軸安裝。用這個位移傳感器，進行直邊的測量，獲取機床的筆直度的數據。其次，使用所開發的軟件，從筆直度的數據輸入到機床輸入的筆直度矯正參數。關于開發的軟件的算法，在后一節詳細說明。最后，要將筆直度矯正參數輸入到控制器。

（2）粗加工。粗糙的加工，不考慮精度，用高速切削工件。使用開發系統的時候，也可以實施同樣的切削。

（3）半精加工。在半精加工過程中，在相同的切割條件下，切割和精加工后處理。通過進行切割精加工相同的條件下，有可能在完成加工結果之前可以預測。

（4）編制完成。在精加工的制備中，并準備排除作為機床的失真以外的加工。配有在機床的主軸的位移傳感器，利用該位移傳感器測量半精加工結果，工件的直線數據。接著，使用所開發的軟件，產生用于從直線數據精加工機床的NC程序。最后，將NC程序結束輸入到控制器。

（5）整理。用于精加工的NC程序是那些由精加工制備生成的。另外，切削條件，有必要和精加工具備一樣的條件。

2.3 開發的軟件算法

開發的軟件，從通過使用位移傳感器得到的機床的筆直度數據產生一個筆直度的校正數據，也具有從通過使用位移傳感器中相同的方式得到的工件的筆平直度數據生成精加工的NC程序的功能，下面介紹生成的方法。

筆直度矯正數據的生成，測定數據進行了反轉三等分，等這些直線近似后，算出近似直線的交點，生成了4點的補正點。用4點的補正點補正的理由是，控制器的輸入格式為4點矯正。另外，完成的NC也進行了同樣的補正。順便說一下，工具是通過這四點直線插補的途徑。

2.4 開發的系統的評價方法

為了評價所提出的系統，在按照加工精度的檢查方法，切割為300mm使用坐標測量機工件，測量線，和測量線的高度誤差的最大值，另外，為了確認再現性，切削實驗每每進行3次。但應該指出的是，在處理中，使用了Φ10的正方形立銑刀。

2.5 機床的高精度化系統測試結果

使用前一節中描述的評價方法，對筆直度進行了評價。根據系統使用的無工件的高度誤差的評價結果。每3次切削的工件各測定，最大值，最小值，并求得平均值。

在300mm的切削上，高度誤差的平均值降低了約50%。此外，如果不是在使用系統的場合，各工作物的高度誤差就是三次元測定的結果中的一個例子，在中心部分的高度誤差大大減小，是由開發系統確認的。從這些結果可以看出，在平面處理中，該系統被證實是有效的。

國內企業持有的機床控制的NC程序的生成，有著機床的自動化支援無法實施的困難。工作機器上，其中有一個垂直或水平的主軸例如那些同時移動多個軸而進行切削的，都有特有的硬件功能和動作條件各機床由控制器控制，并配有特定的軟件特征到此控制器，所以幾乎都不一樣。

結語

隨著機械行業的蓬勃發展，對零件的精度要求也隨之升高，但是加工誤差這個“攔路虎”又無法避免，這就要求制造企業對零件的加工精度進行合理的控制，要認真分析可能引起誤差的原因，有針對性的做好應對之策，想要提高機械加工精度就必須從改進工藝、降低加工系統原始誤差等多種途徑上下手。同時，還要深入分析研究誤差產生的原因，采取行之有效的改進措施，有效地減少機械加工誤差，提高產品質量。

參考文獻

[1]劉建濤.高精度、低測量力飛機測量機的發展[J].機械學會生產加工機床部門講演會，2015（1）：12-16.

[2] 侯志楠.影響機械加工精度的幾種因素及其相關對策研究[J].教育教學論壇，2010（18）.

[3] 周琴.加工誤差產生的原因及分析[J].現代機械，2011（2）.

（作者身份證號碼：332624198605103714）