數控車床加工質量控制問題及措施探討

鐘新元

【摘 要】在數控車床中，零件加工質量主要包括零件表面質量和零件加工精度。導致零件加工質量下降的因素很多。最重要的因素是加工技術，車床的操作技能和加工程序。因此，提高數控車床加工質量非常重要。本文對數控車床加工過程和編程技巧的重要性進行了分析研究。如何提高數控車床加工質量。

【關鍵詞】數控車床；加工質量；措施

1 數控車床介紹

數控機床是機械，電氣，氣動，微電子和信息技術為一體的機電一體化產品，機械制造設備具有精度高，效率高，自動化程度高等優勢。數控車床具有廣泛的加工性能，加工線性圓柱，斜柱，電弧和各種螺紋，槽，蝸桿等復雜零件，具有線性插補，圓弧插補各樣的補償功能。而且在很多復雜零件的生產中產生了最大的經濟效益。

2 數控車床加工質量控制的意義

傳統的機械加工是通過普通機床的手動操作，手動振動機械切割工具金屬，眼睛，卡鉗和其他工具來測量產品的精度。這種傳統車床無法滿足現代社會發展的需要。隨著市場經濟，科技創新的發展，傳統車床已被現代工業機床的數字化控制所取代，數控車床的運用越來越廣泛。技術人員可以操作數控機床，通過預編程程序的控制進行一切直接加工的產品或部件。在所有機械加工領域，數控機床也有很好的運用。模具加工是重要而必要的技術手段，具有很好的發展趨勢。數控技術裝備是發展高新技術產業和尖端工業最基礎的設備。在這個國際背景下，世界越來越緊密的國際競爭越來越緊密聯系在一起，數控車床加工質量控制是中國工業生產的基本保證，是提高工業加工質量的有效途徑，是很大的提高我國在國際市場上的競爭力有效方法，是數控車床加工行業在競爭熱烈的市場環境下生存的保護。一些工業發達國家也將CNC技術和數控設備作為國家戰略物資，不僅要開發自己的數控技術及其產業，而且使用“先進的”關鍵技術，在設備上很好的實施。因此，把數控技術放在首位，發展以技術為核心，已經成為發達國家加速經濟發展，提升綜合國力和國家地位的重要路徑。

3 數控車床加工質量控制方法

3.1 必須考慮合理的工藝因素

（1）刀具材料選擇

刀具材料在切割時一方面受高壓，高溫和嚴重的摩擦，要求其高硬度，耐磨性和耐熱性好；另一方面又受到壓力，沖擊和振動的影響，需要其強度和韌性。但。材料的強度和韌性，其硬度和耐磨性必須較差，反之如此。常用的工具材料是高速鋼，碳化物，陶瓷材料和超硬材料，前兩種是常用材料，而碳化物材料在車削刀具中應用最為廣泛。高速鋼切割工具不適合高速切割，切割速度直接影響熱量，其耐熱溫度約600℃，碳化物耐熱溫度約為1000℃，比高速鋼更硬，耐磨損，耐熱。

（2）刀具幾何參數選定

在數控車床加工的實際應用中，刀尖半徑，主偏角，刀尖偏離刀具中心等幾何參數的影響將導致軸向尺寸誤差的加工零件和徑向尺寸誤差，對于表面加工的圓柱形零件，由于刀尖半徑和主工具的主偏角存在，使得工件的軸向尺寸變化，軸向尺寸用刀的變化半徑的半徑隨著主偏角的增加而減小。因此，選擇合理的刀具，應該根據工件材料的性能、機床的加工能力、加工工序的類型、切削用量以及其它與加工有關的因素來選擇刀具，包括刀具的結構類型、材料牌號、幾何參數。

（3）工件夾緊方式選擇

應特別注意要迅速完成工件的定位和夾緊過程，以減少輔助時間。使用組合夾具，生產準備周期短，夾具零件可以反復使用，經濟效果好。此外，所用夾具應便于安裝，便于協調工件和機床坐標系之間的尺寸關系。

對于一些工件，容易放錯放返，單靠人的精力去識別工件方向，容易造成誤加工，因此在工件夾具上，要采用防呆防錯裝置。對精度要求高的，有行位公差要求的，還要考慮在工件夾具上設置漏氣密著法（具體為在夾具上均勻設置三個漏氣孔，當工件與夾具接觸面有異物存在，只要是大于0.05mm，那麼只要有一個孔漏氣，機器就不會啟動，那麼就必須取下工件吹干凈夾頭），這樣保證平面度的加工精度及產品不被壓傷。

（4）合理選擇切削液

切削液要根據加工材質及精度配置不同的濃度，一般情況是：

一般切削加工……………3-5%

中重負荷切削加工………7-10%

超重負荷切削加工………10-20%

特別注意的是，在調機及處理異常后，經常會移開噴嘴，所以在正式量產前 一定要確保切削液的噴嘴對著加工的刀尖，以防燒刀。

3.2 切削用量的合理選用

CNC車削中使用的切削量包括背吃刀量ap的數量，主軸轉速S或切削速度v（用于恒定線速度切削），進給量f及進給速度。切割量的要求是：粗車要盡多地考慮首選最大背吃刀量。隨后選擇較大的進口量f，最終保證合適的切削速度。精細車應該用較小的（但不要太小）背吃刀量ap和進給量f，為提升切削速度及生產效率，確保工件質量。選擇合適的刀具參數。

3.3 規范加工編程程序

正確的加工編程程序不僅應保證加工出符合圖紙要求的合格工件，同時應能使數控機床的功能得到合理的應用與充分的發揮，以使數控機床能安全、可靠、高效地工作。數控加工編程程序的編制過程是一個比較復雜的工藝決策過程。根據制定的加工工藝路線、刀具運動軌跡、切削用量、刀具型號、刀具補償要求及輔助動作，按照機床數控系統使用的指令代碼及程序格式要求，編寫或生成零件加工程序清單（含刀具清單），并需要進行初步的人工檢查，并進行反復修改。一般來說，數控機場編程過程主要包括：分析零件圖樣、工藝處理、數學處理、編寫程序單、輸入數控程序及程序檢驗。

4 數控車床中操作方法的應用

4.1 工作人員應該熟練掌握裝刀和對刀的操作手法

在數控車床加工過程中，刀具的運用非常重要，操作起來很復雜。裝刀對刀的操作的好壞，對加工程序的質量和零件尺寸的精度有很大的影響。因此，工作人員應熟悉裝刀對刀操作的技術，以保證數控車床加工期間零件的質量。在加工過程中對刀的操作，主要分為手動對刀和自動對刀兩種方法。目前大部分數控車床都用手工對刀，手動對刀上有試切對刀的測試方法，這種方法是一種更好精確的操作方法。同時可能因為對刀的期間可能產生一些錯誤或在加工過程中對刀具可以造成不同程度的磨損，所以技術人員應盡量學習相關的操作實踐和操作技巧，刀具補償方法和技術在數控系統中運用的游刃有余，確保加工零件的良好精度。

4.2 在數控車床的仿真系統中仔細檢查程序

仿真系統檢查程序應用于數控車床，這對數控車床的加工質量提升具有很重大的意義和促進良好發展的作用。大多數情況下，第一檢測模擬程序的是在車床操作面板上，輸入程序到車床面板后一定要運行模擬設置，然后通過CRT部分處理程序來模擬處理后的跟蹤并顯示，然后仔細檢查車床操作和仿制零件的確切形狀與對比，這可能是第一次了解仿真程序的客觀性和合理性，以防止程序由于安全風險的發生而引起的錯誤，也可以降低刀具及相關設備的消耗水平，確保員工的安全工作，有效提高數控車床的加工質量。

5 結語

數控車床加工，作為智能制造中的重要設備，學好用好，對中國的制造大國地位有舉足輕重的作用，現在精度稍為高的都是國外機床，我國機床相對落后，因此，對于數控車床加工行業的發展，數控車床加工質量很重要。對我國這方面技術有很大的促進作用，一定要對數控車床加工采用合理有效的控制方法，保證加工質量。

【參考文獻】

[1]林志沖.數控車床加工精良的影響因素及提高方法分析[J].裝備制造技術、2012，10（13）：107-109.

[2]鄒錫雄.提供數控車削質量和加工效率的技術途徑[J].科教文匯（下旬刊）、2013，3（11）：82-90.

[責任編輯：朱麗娜]endprint