數(shù)控機床加工工藝中的誤差分析，及改進方法

數(shù)控機床在實際操作中主要是用來制造工件，通常要求其加工的工件要具有極高的加工精度。想要使數(shù)控機床自身具有的加工精度有所提高的話，就一定要針對數(shù)控加工的每個環(huán)節(jié)里可能產(chǎn)生的誤差進行分析，目的是找到誤差出現(xiàn)的根本原因，這樣可會避免誤差不斷地產(chǎn)生，也可以根據(jù)分析出來的原因制定相應的措施，一旦有誤差出現(xiàn)時隨即進行補償。整個數(shù)控加工的工程里面，無論是最初的圖紙階段，還是到最后的產(chǎn)品定型，無論是哪一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)誤差都會對最后所得工件的精度造成一定的影響。

下面就對幾種經(jīng)常出現(xiàn)的主要誤差進行討論，探討誤差產(chǎn)生原因以及如何進行改善。
1、 實際操作中易出現(xiàn)的誤差

1.1 編程誤差。這一點誤差主要是由數(shù)控編程軟件的過程中產(chǎn)生，屬于一種插補誤差，在使用數(shù)控機床來對零件進行加工時，由于數(shù)控裝置之間具有互不相同的插補功能，所以與零件輪廓互相逼近的時候，都是選擇直線的方式來進行，有的時候則是用圓弧。直線或圓弧在馬上臨近零件輪廓曲線的時候，逼近曲線和現(xiàn)實中輪廓原來的曲線之間會產(chǎn)生一個最大差值，這就是通常所說的插補誤差，在對零件加工精度起到影響的因素里面，這是非常重要的一個原因。

1.2 刀尖圓弧誤差。在對內(nèi)孔進行切割的過程里，當操作進行到外圓時，刀尖圓弧通常不會對尺寸、形狀產(chǎn)生影響，但是對錐面或圓弧進行加工的時候，刀尖圓弧就會對其產(chǎn)生影響，一般來說會導致出現(xiàn)過切或少切的情況。

1.3 測量誤差。這一誤差通常受量具所具有的測量精度影響，還可能因為測量者沒有采用正確的操作方法進行測量，也會產(chǎn)生一定的影響，實測尺寸通常會出現(xiàn)偏差。

1.4 刀具磨損誤差。當數(shù)控機床進行連續(xù)工作時，被加工的零件材料和刀具本身都處在高溫高壓力的環(huán)境里面，刀尖一般都會出現(xiàn)很大的磨損，這樣也會導致一定的誤差出現(xiàn)。最開始工作的時候，刀尖磨損的速度會比較快，后來就會越變越小，直到最后再次出現(xiàn)逐漸加快的趨勢。

1.5 反向失動量引起的誤差。數(shù)控機床因為機械之間出現(xiàn)的縫隙以及機床傳動部件之間產(chǎn)生的彈性形變而導致出現(xiàn)的誤差。

1.6 對刀誤差。這一類誤差產(chǎn)生的主要過程都是在對刀過程里面，當?shù)毒唛_始移動到起刀點位置，這時操作系統(tǒng)會產(chǎn)生一定的進給修調(diào)比例值，這種數(shù)值會影響出現(xiàn)偏差。

1.7 機床系統(tǒng)誤差。機床本體可以產(chǎn)生一定的影響，從而導致形位公差出現(xiàn)，這種公差通常是無法進行調(diào)整的；在伺服單元里面，驅(qū)動裝置在工作中會有一定的重復定位誤差產(chǎn)生，產(chǎn)生的原因為機床脈沖當量大小對系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響，均勻度和傳動路線都會對系統(tǒng)產(chǎn)生影響，但是以上的兩種誤差量都比較小而穩(wěn)定，僅僅需要在精密加工時對其進行考慮就可以。

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2、 改進操作方法

在實際的操作當中，數(shù)控機床加工零件是不可能避免不產(chǎn)生任何誤差的，但是如果針對數(shù)控機床在操作上進行一定的改進，那么就會有效地在合理范圍內(nèi)對誤差進行一定的控制。

在零件進行數(shù)控加工之前，必須要把具有一定可行度的加工程序編寫出來，編寫程序通常來說有兩種方法可以選用，一種是手工編程，另外一種是計算機輔助編程。手工編程通常只適用于簡單零件程序的編寫，就這個環(huán)節(jié)來說一般是不會出現(xiàn)偏差的；計算機輔助編程則是針對要求高而復雜的零件程序的編寫，但是由于需要借助相應的軟件進行換刀點和軌跡的設(shè)置，不可避免會有一些問題出現(xiàn)，這就要求對修改設(shè)置方面進行極高的注意，同時還要注意程序是否具有極高的可行性，這些方面都有可能會導致誤差出現(xiàn)，一般來說把節(jié)點數(shù)量增加起來就可以有效解決此類問題，但是又會使編程的工作量大大增加，加工效率也就大大降低了。程序效率的高低對機床的工作效率起著很大程度上的影響，因此對編程質(zhì)量進行優(yōu)化也可以將數(shù)控機床工作效率提高起來，這就需要對機床所有的指令都要熟悉，把機床擁有的內(nèi)部功能進行徹底的開發(fā)，不斷探尋有效的編程方法。此外，對計算機編程要進行強而有力的推廣，不斷完善程序具有的可靠性。再一點就是編程一定要合理，不要讓機床出現(xiàn)走空刀這樣的情況。

當程序完成編寫工作以后，就要對刀尖半徑值的問題進行注意。不僅在程序里面要把相應的指令使用進去，還需要對數(shù)控機床所擁有的刀尖半徑值進行測量，測量之后在參數(shù)設(shè)定頁面里面進行設(shè)置，只有經(jīng)過這樣的過程，數(shù)控程序里面所對應的指令才可以被利用起來，不然的話，系統(tǒng)中刀尖半徑的默認值始終為零。

之后需要進行的工作就是對刀，通常同時采用試切對刀的方式。對刀具進行選擇，一方面可以將加工質(zhì)量提升起來，還可以促使加工效率產(chǎn)生提高。想要將生產(chǎn)率提高上去，國內(nèi)外數(shù)控機床都在朝著高速的方向進行發(fā)展。這也就給機床提出了更高的要求：必須可以經(jīng)受住高速切削，同時還要具有強力切削這樣的功能，并且功能一定要具有極高的穩(wěn)定性。在對刀具材料進行選擇時，如果加工可以使用硬質(zhì)合金刀具，那么就不應該對高速鋼刀具進行選用，條件允許的話可以對耐磨性更高的道具進行選用。同時，測量要于靜態(tài)的環(huán)境當中進行，但是加工過程卻恰恰為動態(tài)，刀具和工件不可避免地都要受到外力的影響，這樣一來加工出來的尺寸和預想的尺寸就會出現(xiàn)不一致的情況。所以一定要對使用的刀具進行本身的材質(zhì)上的關(guān)注，經(jīng)常檢查工件和刀架兩者是否夾緊，工件伸出夾具的長度是不是符合標準。

數(shù)控機床照比普通機床來說有著很大的不同，把管理普通機床所使用的方法直接用到數(shù)控機床上是行不通的。根據(jù)對其使用年限較長的工廠的經(jīng)驗來說，一般擁有大量數(shù)控機床的工廠，最好采用集中管理，按照生產(chǎn)合理進行布局。條件允許的話，可以把計算機利用進來進行集成管理，計算機對所有的作業(yè)信息進行統(tǒng)一管理，這樣就可以實現(xiàn)信息的共享，可以讓生產(chǎn)所需要的準備時間大大減少，生產(chǎn)率自然也就隨著提高起來。

3、 結(jié)束語

在整個機械加工的過程中，誤差都是無可避免的，但是如果多對數(shù)控機床進行操作方法上的改進，在實際生產(chǎn)過程中，不管是小批量零件的生產(chǎn)加工中，還是有著中等精度要求的零件，都可以達到減小誤差的目的，零件也都可以達到圖紙要求的標準。無論是數(shù)控機床的制造者，還是數(shù)控機床的使用者和維護者，都一定要對數(shù)控機床具有的加工精度給予足夠的注意。數(shù)控機床通常有著極其復雜的誤差來源，本文僅僅對其中最重要的一些進行分析，并且提出可行性較高的措施加以改善。

通過以上的經(jīng)驗歸納和分析，希望可以使數(shù)控機床日常的制造、使用和保養(yǎng)水平得到明顯的提升。相信伴隨著更多更好的技術(shù)應用到數(shù)控機床領(lǐng)域中來，數(shù)控機床現(xiàn)存的誤差問題一定會得到更圓滿的解決。
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