數(shù)控加工控制精度技術(shù)的分析
時間:2022-07-16 03:04:11
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1引言
機械加工水平和能力決定了一個國家的機械制造能力和工業(yè)發(fā)展水平,是我國工業(yè)化發(fā)展和各種高新技術(shù)研發(fā)的重要基礎(chǔ)。其中,加工精度是衡量機械加工行業(yè)發(fā)展水平的主要指標,高精度的產(chǎn)品能夠適用于各類高精尖產(chǎn)業(yè)的需求,如航空航天、醫(yī)療服務(wù)、深海探測等等。近年來,隨著數(shù)控加工的普及,大幅提升了機械加工行業(yè)的發(fā)展水平,提高了加工效率和加工環(huán)節(jié)的自動化進程,為我國高精尖技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。數(shù)控加工的加工精度取決于其控制技術(shù),如何通過改良控制技術(shù)提高加工精度已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的熱點問題。本文通過分析影響數(shù)控加工控制精度的主要因素,探討了提升數(shù)控加工控制精度的策略和手段。
2數(shù)控加工控制精度影響因素分析
2.1數(shù)控機床操作不當
數(shù)控機床本身是一件精密的加工儀器,是各種先進技術(shù)的結(jié)晶,因此其操作和維護相比起傳統(tǒng)加工設(shè)備,對操作人員的技術(shù)水平和專業(yè)知識具有更高的要求。數(shù)控加工的控制精度有一部分原因是由于操作人員的操作不當引起的。數(shù)控操作時,除了要對加工工序了如指掌,有時還需要根據(jù)加工需求調(diào)整機床控制過程,若操作人員業(yè)務(wù)不夠熟練,就會造成操作失誤進而影響工件的加工精度。
2.2數(shù)控機床設(shè)計問題
由于數(shù)控機床是一種精密的機械,因此其在使用過程中要嚴格的遵循使用守則和維護規(guī)范。雖然數(shù)控機床在出廠是會進行嚴格的品質(zhì)檢測,但是由于數(shù)控機床的生產(chǎn)廠家不一,不同廠家的檢測規(guī)范也各不相同,如德國和日本的數(shù)控機床品控較好,且使用穩(wěn)定;而國內(nèi)某些廠商的數(shù)控機床或存在某些設(shè)計缺陷,或品控不好使得加工精度達不到設(shè)計指標,而且存在長時間使用不穩(wěn)定等問題。機床自身的設(shè)計問題也是導致數(shù)控加工精度不高的重要原因,這一點尤其在國內(nèi)生產(chǎn)的機床上體現(xiàn)尤為明顯。
2.3加工工件控制不足
不同的工件在加工過程中所反映出來的狀態(tài)各不相同,這使得工件加工存在一定的不確定性。如金屬工件在加工過程中會發(fā)熱,熱漲下所進行的加工可能會在恢復溫度后轉(zhuǎn)變成誤差;此外,根據(jù)工件形狀的不同,在加工過程中產(chǎn)生的應(yīng)力集中等問題也會誘發(fā)一定的加工誤差。這些由于加工工件控制不足問題引發(fā)的加工誤差可以通過加工前的控制程序調(diào)整和加工過程中的相應(yīng)措施加以彌補。
3數(shù)控加工控制精度提升技術(shù)與策略分析
3.1建立數(shù)控虛擬仿真系統(tǒng)
建立數(shù)控虛擬仿真系統(tǒng),是為了對要進行加工的工序進行實時仿真,并依據(jù)仿真的加工結(jié)果對控制程序進行反饋,實現(xiàn)反饋控制回路,以此提升數(shù)控加工精度的一種方式。虛擬仿真系統(tǒng)要以數(shù)控機床和實物建立虛擬模型,模型的精度越高,仿真的效果越好,越能夠為實際加工提供數(shù)據(jù)支撐。此外,虛擬仿真系統(tǒng)是完善數(shù)控加工系統(tǒng)的必要步驟,通過虛擬仿真系統(tǒng),能夠及時得發(fā)現(xiàn)加工工序的不合理之處,降低廢品率,提升工作效率,同時也是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在機械加工中的成功應(yīng)用。
3.2數(shù)控加工故障診斷系統(tǒng)
由于數(shù)控機床的故障或者性能下降會影響其數(shù)控加工精度,因此通過建立數(shù)控加工故障診斷系統(tǒng),能夠及時的發(fā)現(xiàn)故障所在并及時維修,從而減少導致加工精度降低的因素。要想建立故障診斷系統(tǒng),需要綜合梳理數(shù)控機床可能發(fā)生的各類故障及其故障特點,建立故障分析的數(shù)據(jù)庫,這樣可以根據(jù)數(shù)控機床的性能表現(xiàn)進行分析故障類型,及時作出處置措施。
3.3系統(tǒng)操作人員管理系統(tǒng)
為了保證對數(shù)控機床的正確操作,需要建立完善的操作人員管理系統(tǒng),做到專人專管,責任到人。①要定期對操作人員的技能水平和操作能力進行規(guī)范化考察,以確定其是否能夠擔當操作的責任;②要對操作人員的應(yīng)急處理能力進行培養(yǎng),降低突發(fā)故障而引起的危害;③嚴格貫徹責任制,對開機操作進行嚴格的記錄,對于違規(guī)操作要進行適當?shù)奶幜P,實現(xiàn)責任到人,安全生產(chǎn)。
3.4完善機床管理工作
數(shù)控機床是實現(xiàn)精密加工的基礎(chǔ),因此要做好完善的維護管理工作,加強對機床的保養(yǎng),定期對需要潤滑的部位進行潤滑;定期檢驗機床的加工精度,根據(jù)精度偏差和加工中心參數(shù)進行調(diào)節(jié),并用標準件檢驗其加工精度。此外,要做好機床的防塵工作及氣壓和液壓系統(tǒng)的維護工作。
4總結(jié)
機械加工是反映工業(yè)現(xiàn)代化程度的重要標準,而數(shù)控加工又是機械加工現(xiàn)代化進程的重要體現(xiàn),其應(yīng)用大幅提升了工件的加工精度,推進了各行業(yè)的工業(yè)化進程。隨著高精尖技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對機械加工的要求會越來越高,更高的精度、更高的材料加工能力、更強的工件適應(yīng)性是未來的發(fā)展趨勢。因此,提升數(shù)控加工控制精度,不僅是機械加工行業(yè)發(fā)展的技術(shù)導向,更是推動新產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基石。
作者:姚建 單位:湖北航特裝備制造股份有限公司