怎樣有效控制數控機床加工精度的探討

鐘 健

（廣西機電職業技術學院，廣西 南寧 530007）

隨著我國由制造大國到制造強國的發展，其中數控制造技術起到舉足輕重的作用，數控機床加工精度的有效控制則是重中之重。緊接下來具體來談談怎么才能有效控制好數控機床加工精度。

1 使用不同類型數控機床影響

使用不同類型數控機床影響其加工精度的因素就不同，如數控車床和數控銑床。由于數控車床加工過程中每把刀具的刀尖高度很難與機床的中心高對齊，主要原因有：每臺機床的中心高或多或少都存誤差，每把刀具的刀尖高度也不一致，所以通常采用了多種厚度的墊片來調整。也正由于多個墊片的存在，當夾緊刀具的力度不同時，刀具刀尖的高度也會發生變化，所以說數控車裝刀人為因素影響很大。而數控銑床（加工中心）的刀具只要刀具本身沒問題裝上主軸刀具中心就固定了，不存在過多的人為因素。

2 數控車床加工過程中控制尺寸精度

在數控車床加工過程中，如果存在刀具的刀尖高度與機床中心高不對齊，就會出現這些情況：一是刀具偏高或偏低，當加工外輪廓尺寸時，實際切除量比名義切除量少；二是刀具偏高或偏低，當加工內輪廓尺寸時，實際切除量比名義切除量大；三是刀具偏高或偏低，當加工非圓柱面的輪廓曲線時，加工出來的母線不是你所要編程加工的目標母線，如加工圓錐面時，由于刀尖不過圓心線所加工出來的就是拋物線。所以，在車削加工非圓柱面的輪廓曲線時，一定要刀尖對到中心高，避免產生形狀誤差。

3 數控銑床與數控車床加工過程中的不同

在數控銑床（加工中心）的加工過程中，控制尺寸精度的方式與數控車床也有所不同。理論上也按照粗加工——半精加工——精加工進行。例如：加工一個長寬均為50 mm正方型，高為10 mm凸臺，用Φ12的立銑刀。通過刀具半徑補償進行控制尺寸，如在半徑補償值給6.3進行粗加工，那么理論上粗加工后尺寸應該有50.6即0.6的余量，但是實際測量出來的尺寸是比50.6大或小，假設粗加工后測量的實際尺寸為50.65，那么第二步半精加工，半徑補償值給6.1進行半精加工，假設半精加工后測量的實際尺寸為50.23，那么第三步精加工的刀補是多少呢？首先要計算出名義切除量與實際切除量的關系，0.2∶（50.65-50.23）/2 即 1∶1.05，現在取 50 中間值即為 49.985，由于精加工的切除為（50.23-49.985）/2=0.1225，那么精加工的刀補是=（1×0.1225）/1.05=0.117，最后精加工半徑補償值為6.1-0.117=5.983。但是實際加工應用中這種做法，精加工過后很難保證其尺寸就落在公差帶范圍內。

那么，怎么能夠很好解決這問題呢？就是在第二次半精加工的時候，不再測量第一次粗加工后，保持第一次粗加工切削參數空切一趟，由于這趟空切刀具負載很小，就不容易產生象圖1那樣由于讓刀而導致錐度，而且能夠把第一次粗加工后產生的錐度修正。錐度消除了，也就是說兩個測量面平行了，測量就容易準確了，不再造成導致下步精加工誤差。在這個案例里空切后，實際測出來的尺寸不會就是50.6，也許比50.6大，或許比50.6小。如果實際測出來的尺寸50.58，可以理解為現在使用的刀具直徑比公稱尺寸大了0.02；如果實際測出來的尺寸50.62，可以理解為現在使用的刀具直徑比公稱尺寸小了0.02。

4 使用這種方法后這案例怎么安排加工呢？

第一步粗加工刀具半徑補償值給6.2，第二步半精加工直接空切完成后，測量假如實測值為50.38，那么現在使用的刀具直徑比公稱尺寸大了0.02。現在要加工零件尺寸50中間值即為49.985，名義切除量與實際切除量的關系 1∶1.02，由于精加工的切除為（50.38-49.985）/2=0.1975，那么精加工的刀補是=（1×0.1975）/1.02=0.1936，最后精加工半徑補償值為6.2-0.1936=6.006。精加工過后其尺寸能保證落在公差帶范圍內。

總之，怎么有效控制數控機床加工精度是要經過長期的加工和實戰探討出來的，能做到事半功倍，提高加工速度和生產效率，也為企業節約了生產成本提高產品的競爭力。這種方法也得到同行們的欣賞和贊許，目前也廣泛應用于實際生產和技能大賽中。