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数控车床加工工艺和加工质量以及稳定性

数控车床操作简便、加工精度高,能够按照给定的程序指令加工产品,自动化程度非常高。但是在实际工作中,车床

很容易出现加工尺寸精度不稳定的现象,由此造成车间废品率增加、工作效率不高、产品生产周期延长等影响,而稳

定性是衡量数控车床加工质量的重要指标,其对车间加工及其重要。对此,笔者在文中对实际生产中数控车床加工不

稳定案例分析,并对如何提高车床稳定性措施进行探究。

2 工业数控车床加工尺寸不稳定情况概述

2.1 加工尺寸不准确,时大时小

笔者认为加工尺寸不一致时应从以下几种因素分析:(1)联轴器打滑情况:检查联轴器是否打滑,如有打滑,适当调

整为未打滑状态;(2)观看刀架是否完全固定,如没有完全固定,用六角扳手旋转使其完全固定;(3) 刀架重复定

位精度是否准确,如果不准确应予以清洗;(4)查看伺服电机马盘线是否存在故障,如果存在故障,则用新的马盘线

更换;(5)检查电机线及其接头、系统到驱动器的控制线是否存在接触不良的现象,其具体检查方法为:一边运行一

边拽动电机线,查看是否有不稳定现象;(6)仔细观察丝杆推销和丝杆是否存在磨损现象,可用百分表来检复定位精

度是否在正常范围内;(7)检查丝杆两端轴承是否灵活,可均匀摇动丝杆仔细感觉是否有跳动现象;(8) 观察数控

车床附近是否存在大功率高频设备,因为这些设备会造成干扰,如果存在则可停止大功率设备再进行加工实验。如果

经过上述检查方法发现只要是换刀就会出现此现象,那么则需要重新清洗刀架后再加工,尺寸即可在正常范围内。

2.2 在程序加工中回参考点坐标容易产生误差

数控车床加工出现误差的另一个原因是在程序加工中,回参考点坐标容易产生的误差,究其原因为其与编程原点不在

数控车床加工出现误差的另一个原因是在程序加工中,回参考点坐标容易产生的误差,究其原因为其与编程原点不在

同一点,误差也不尽相同,通常范围为10 至30MM。人员通过检查已加工完的零件,一般能够找到偏差的原因:

(1)回零开关安装距离太远;(2)回零开关自身存在的故障;(3)回零线路接触不良;(4)伺服电机编码器存在

故障;(5)系统回零信号参数没有设置正确等。

2.3 加工螺纹尺寸不易稳定

数控车床在加工螺纹外径时,有时笔者会发现外径尺寸大小不一致,但是并没有乱牙的现象,这时车床主轴转速为

600转/分钟、最大进给切削量为0.6MM、螺距为 4MM,加工尺寸误差小于20丝,且螺距无误。究其原因,偏差

原因如下:(1)编码器的转速不稳定;(2)编码器线路存在接触不良的现象;(3)联轴器和丝杆间隙过大;(4)

反向间隙参数补偿偏多;(5) 刀架重复定位精度不稳定;(6)丝杆端部轴承存在串动现象等。

2.4Z轴加工失步

数控车床加工的过程中很容易出现Z轴加工失步的情况,例如在铜件接头的加工过程中,主轴转速为1600 转/分

钟、最大进给切削量为4MM、进给速度为400MM,尺寸误差小于20MM,则常出现丢布现象。笔者在实际操作发

现这种状况只有车床在加工零件时才会发生,因此推断与设备受力有关,那么则应该关注如下因素并解决:(1)步进

电机与步进功率不匹配;(2)过载运行;(3) 传动松动;(4)步进电机线路接触不良;(5)系统与驱动间的控制

线路有接触不良的现象等。

3 工业数控车床加工稳定性关键技术

3.1 合理选用适当的车床

日常生产加工中,车间对数控车床的合理选择是很重要的。对每一台车床都要选择它能够胜任的加工任务,这样才能

做到物尽其才的功用,避免了选择其不能够胜任的加工任务,最终对车床造成不能挽回的伤害,也从而避免了对人力

资源的浪费。另外,工作人员要对车床定期进行检测与维护,以提高对零件的加工精度(即加工质量)。一般情况

下,车间要使用精度不高的车床进行粗加工,精度高的车床用来进行精加工,从而减少不必要的损失。

3.2 车床刀柄的选择应用过程

车间数控车床较普遍使用的刀柄与机床接口分为BT和HSK 两种,BT刀柄常用于低速加工场合,而HSK刀柄常用于高转

速场合,通常可达到15000 转/分钟。车床设备中,刀柄与刀具的连接方式也很重要,而且刀具和刀柄的总重量越小,

切削效果越好。

3.3 数控车床编程过程

数控车床是高度自动化的系统,与人工作业有所不同,程序代码是它唯一识别的语言,要想让车床按照人工的设计方

案加工,必须要先编写好相应的程度代码,然后输入到车床中。好的程序能够缩短车床加工时间,大大地提高了加工

效率,加工质量也会相应地提高,所以工作人员在掌握加工流程相关知识时,还应该提高自身编写程序的能力,不断

将编好的程序运行,然后发现问题再修改程序,在实践中不断训练,才能够编写出提高加工效率的程序。

4 刀具的准确选择与使用过程

刀具在切削中会受到极其剧烈的摩擦作用,也易受到高温、高压的影响,所以车床对刀具要求具有耐磨性、抗高温、

高硬度以及足够的韧性等特点。通常在国内外车床中应用广泛的刀具材料是高速钢、硬质合金钢、陶瓷材料以及超硬

材料,其中高速钢和硬质合金钢是常用材料,然而硬质合金在车刀生产中应用普遍。

5走刀路线的选择

生产车间在确保加工质量的条件下,使用走刀路线最短的加工程序,不仅能够缩短加工时间,提高操作效率,而且能

够避免对机床造成过多的性能损耗和配合间的磨损,所以要尽可能地在实际生产中选择走刀路线最短的加工路径,以

提高自身生产效率。

6结语

数控车床是一种高度自动化的加工设备,综合应用到伺服驱动、传感器、精密测量、自动化等专业领域,而电子工

业、航空工业加工中也有广泛的应用。日常生产中,影响数控车床加工稳定性因素有很多,进而产生加工误差,影响

加工精度。对此,我们需要仔细分析误差原因,找出问题,解决问题,并且找到科学、合理的提高其稳定性的方法,

这对于提高整个企业生产效率和经济效益都是十分重要的。

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