论文部分内容阅读
[摘 要]制造业在国民生产总值中具有重要的地位，同时也是综合国力的重要体现。目前我国的机械工业正朝着高效、高质以及高精度的方向发展，机械精密加工已经发展成为我国工业制造业重要的领域之一，对于提高我国工业水平和装备性能有着非常重要的实际意义。本文笔者根据工作实践经验对数控机床生产加工误差的原因及改善措施进行了分析探讨。
[关键词]数控机床；生产加工误差；原因；改善措施
中图分类号：R284 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）28-0074-01
前言：机械加工行业离不开数控机床技术，而对于数控机床技术要想达到数控机床的有效使用性能，实现提高数控机床的精度可控性能的目的，就需要有效的控制数控机床的误差等方面，因此分析数控机床的多种误差类型的原因，优化控制数控机床的误差属于一项具有重要的实践应用价值的课题。
1生产加工误差的基本定义
对于生产加工误差来说，其实际上就是指一种机械加工的过程而导致的尺寸方面的误差，具体来说零部件在进行加工之后，在不同方向的几何参数出现一定的偏差，而偏差就是指与之前的设计尺寸参数之间所存在的差距程度。数控加工的误差一直是人们所关注的重点，数控加工误差的存在直接影响了产品的质量和生产过程效率，对于工厂实现一定的精细化能够产生明显的影响，在一定程度上阻碍了我国的机械加工精细零部件的发展，但是必须要指出的是由于受到各方面的影响，可以说机械加工误差是无法避免的，也是机械加工领域中不得不去面对的一种问题，尽管说机械加工的误差不能避免，但是可以尽可能的降低机械加工误差，这也可以说是机械工业，尤其是数控加工机床的主要发展方向之一。
2数控机床加工误差产生的原因
在数控机床的加工过程中，对于误差的产生是无法避免的，也就是说是具有必然性。但是数控加工过程所导致的误差一般都涉及较多的因素，因此，如何合理地对加工误差进行控制是关键的问题。但在此之前必须要掌握加工误差的不同类型的原因，这是数控机床技术发展所面临的问题，也是数控机床操作人员在工作中要意识到的重要内容。本文根据一些有关的实践案例，分析了数控机床加工误差产生的不同的原因，主要有三个方面，具体如下。
2.1数控机床自身的控制系统所造成的加工误差
一般来说，数控机床不同于以往的加工机床，其控制系统是依靠的智能控制系统来完成。整体来说，数控机床所产生的误差必然有自身控制系统的原因：大多数的数控机床都是采用的闭环控制系统，闭环控制系统的工作原理是基于一种反馈模式来控制，具体来说就是借助一定的数控装置插补器所产生指令信息，将其与在机床工作面实际检测到的位置信息进行对比，按照对比结果来实施运动的控制。但是在这个环节过程中，由于对于机床工作面实际检测信息过程中存在一些不稳定的因素，所以在反馈过程中可能导致控制精度方面出现一定的问题，导致了控制系统发生波动，进而影响了数控机床的工作稳定性。除了机床本身的控制系统之外，还有机床的进给传动控制系统也可能造成一定的误差。数控机床的传动控制系统在进行坐标轴运动以及停止的控制时，可能出现一定的惯性现象，而惯性出现的过程能够导致数控机床发生波动，进而导致误差。
2.2制造工艺造成的加工误差
除了数控机床本身控制系统的问题之外，由于数控加工制造工艺环节而引入的误差也是比较明显的原因之一，一般主要是由于两大方面的影响，分别是不合理的工艺安排以及不合理的刀具运行切入点的位置选择。一般不合理的工艺安排大多数属于人为原因，基本上可以借助优化前期设计的措施进行一定的调整。而刀具切入点的选择是必须要重点关注的问题。这主要是由于数控机床加工过程中刀具的切入点直接明显的影响了加工过程的误差，例如在铣削加工具有封闭性的零部件时我们需要选择轮廓曲线这两个几何元素的交点位置。在实际的生产过程中，刀具切入点不合理是一种常见的现象，往往直接造成零部件加工缺乏足够的精度问题。除了刀具切入点之外，数控加工过程中工件定位产生的误差也是一个重要原因。由于不同工件在夹具中所占的位置不同，所以能够造成加工后不同的工序尺度，进而影响了数控机床加工的质量。
2.3制造工艺设计不合理造成加工误差
在数控机床加工的整个过程中，要在加工开始前设计和安排好图纸和相关的加工工艺，这对于加工出来的产品是否存在误差起到基础性的作用。所以，必须要实事求是，具体问题具体分析，根据不同的加工部件，确定和选择与之相适应的设计图纸和加工工艺，才能有效降低数控机床加工过程中存在的误差。
2.4加工工具导致产生加工误差
加工工具产生的误差包括刀具、量具、夹具等各种工具导致产生的误差。首先，是因为数控机床加工过程中对各种工具会造成磨损等问题，如果不加以检查、维护，十分有可能导致加工误差的产生；除此之外，就是要在数控机床加工前选取正确、合理的加工工具，切實减少因为加工器具选取不当造成的加工误差。
3解决数控机床加工误差的对策
数控机床加工过程中导致产品存在误差的原因可能性较多，要想进一步对数控机床的加工精度有所改善，就必须要针对数控机床加工出现误差的原因，采取科学、合理且正确的改良措施，才能切实改善加工误差频发的现象，才能提供质量更高的产品。
3.1改良和控制数控机床本身系统程序
首先，必须要引起重视的就是数控机床自身的控制系统导致的误差。由于不同的数控机床控制系统有不同的控制特点和方法，因此会导致不同的误差出现，所以必须要针对不同的误差加以区分。对于开环式数控机床控制系统来说，我们必须要注意从元件及电路部分开始，一是要尽最大的可能选择性能优良的电机，充分满足步距角；第二就是要注意使用优秀的电机驱动电路，保证性能方面的优良。对于封闭式的数控机床控制系统来说，要注意的就是对数控机床的反馈系统进行一定程度的优化和改良，尽可能采用灵敏度、反应度较高的反馈系统，有效保证加工误差的减少。除了数控机床自身的控制系统以外，还要做到优化数控机床的进给传动控制系统。在数控机床的进给系统中，要选择传动元件刚度较高的部件，可以切实降低在加工过程中数控机床的振动程度。同时，也要对传动原件之间的缝隙加以重视，而且在加工的过程中，最好把周围的气温保持在适当的程度，从多方面、多角度考虑，切实减少加工过程中产生的误差。
3.2改良和控制数控机床制造工艺
在数控机床的加工工艺方面，主要是从工艺顺序安排以及刀具运行这两个角度出发，对数控机床的加工误差进行控制。第一是要在数控机床的实际加工过程中，科学、合理且正确地安排好加工的顺序，并严格按照有关规定进行加工处理。第二是在数控机床的加工过程中严格规范刀具的出点、入点以及角度三个方面的影响，使用正确的加工工艺和加工手段，切实减少加工误差的出现。
4结语
总而言之，分析数控机床的多种误差类型的原因，优化控制数控机床的误差属于一项具有非常重要的实践应用价值的课题。我们需要进一步的强化这一方面的研究，认真系统的分析数控机床加工出现误差的各种原因。同时创新性的提出一些相应的措施来补偿在数控机械加工过程产生的误差，改善零部件的机械加工质量。
参考文献
[1]李德全，付涛，袁择，等.国内数控机床加工应用现状与发展趋势.现代机械.2008，（1）：9-13.
[2]张立仁.数控机床及应用[M].北京：机械工业出版社，2005.
[3]徐嘉元.机械制造工艺学[M].北京：机械工业出版社，2003.
[4]赵显日.经济型数控机床加工中误差来源分析及其对策[J].煤炭技术，2013年08.
[5]李瑞斌，张立仁，时海军.数控机床加工误差产生的原因及其对策[J].长江大学学报（自然科学版），2010年9月.
[关键词]数控机床；生产加工误差；原因；改善措施
中图分类号：R284 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）28-0074-01
前言：机械加工行业离不开数控机床技术，而对于数控机床技术要想达到数控机床的有效使用性能，实现提高数控机床的精度可控性能的目的，就需要有效的控制数控机床的误差等方面，因此分析数控机床的多种误差类型的原因，优化控制数控机床的误差属于一项具有重要的实践应用价值的课题。
1生产加工误差的基本定义
对于生产加工误差来说，其实际上就是指一种机械加工的过程而导致的尺寸方面的误差，具体来说零部件在进行加工之后，在不同方向的几何参数出现一定的偏差，而偏差就是指与之前的设计尺寸参数之间所存在的差距程度。数控加工的误差一直是人们所关注的重点，数控加工误差的存在直接影响了产品的质量和生产过程效率，对于工厂实现一定的精细化能够产生明显的影响，在一定程度上阻碍了我国的机械加工精细零部件的发展，但是必须要指出的是由于受到各方面的影响，可以说机械加工误差是无法避免的，也是机械加工领域中不得不去面对的一种问题，尽管说机械加工的误差不能避免，但是可以尽可能的降低机械加工误差，这也可以说是机械工业，尤其是数控加工机床的主要发展方向之一。
2数控机床加工误差产生的原因
在数控机床的加工过程中，对于误差的产生是无法避免的，也就是说是具有必然性。但是数控加工过程所导致的误差一般都涉及较多的因素，因此，如何合理地对加工误差进行控制是关键的问题。但在此之前必须要掌握加工误差的不同类型的原因，这是数控机床技术发展所面临的问题，也是数控机床操作人员在工作中要意识到的重要内容。本文根据一些有关的实践案例，分析了数控机床加工误差产生的不同的原因，主要有三个方面，具体如下。
2.1数控机床自身的控制系统所造成的加工误差
一般来说，数控机床不同于以往的加工机床，其控制系统是依靠的智能控制系统来完成。整体来说，数控机床所产生的误差必然有自身控制系统的原因：大多数的数控机床都是采用的闭环控制系统，闭环控制系统的工作原理是基于一种反馈模式来控制，具体来说就是借助一定的数控装置插补器所产生指令信息，将其与在机床工作面实际检测到的位置信息进行对比，按照对比结果来实施运动的控制。但是在这个环节过程中，由于对于机床工作面实际检测信息过程中存在一些不稳定的因素，所以在反馈过程中可能导致控制精度方面出现一定的问题，导致了控制系统发生波动，进而影响了数控机床的工作稳定性。除了机床本身的控制系统之外，还有机床的进给传动控制系统也可能造成一定的误差。数控机床的传动控制系统在进行坐标轴运动以及停止的控制时，可能出现一定的惯性现象，而惯性出现的过程能够导致数控机床发生波动，进而导致误差。
2.2制造工艺造成的加工误差
除了数控机床本身控制系统的问题之外，由于数控加工制造工艺环节而引入的误差也是比较明显的原因之一，一般主要是由于两大方面的影响，分别是不合理的工艺安排以及不合理的刀具运行切入点的位置选择。一般不合理的工艺安排大多数属于人为原因，基本上可以借助优化前期设计的措施进行一定的调整。而刀具切入点的选择是必须要重点关注的问题。这主要是由于数控机床加工过程中刀具的切入点直接明显的影响了加工过程的误差，例如在铣削加工具有封闭性的零部件时我们需要选择轮廓曲线这两个几何元素的交点位置。在实际的生产过程中，刀具切入点不合理是一种常见的现象，往往直接造成零部件加工缺乏足够的精度问题。除了刀具切入点之外，数控加工过程中工件定位产生的误差也是一个重要原因。由于不同工件在夹具中所占的位置不同，所以能够造成加工后不同的工序尺度，进而影响了数控机床加工的质量。
2.3制造工艺设计不合理造成加工误差
在数控机床加工的整个过程中，要在加工开始前设计和安排好图纸和相关的加工工艺，这对于加工出来的产品是否存在误差起到基础性的作用。所以，必须要实事求是，具体问题具体分析，根据不同的加工部件，确定和选择与之相适应的设计图纸和加工工艺，才能有效降低数控机床加工过程中存在的误差。
2.4加工工具导致产生加工误差
加工工具产生的误差包括刀具、量具、夹具等各种工具导致产生的误差。首先，是因为数控机床加工过程中对各种工具会造成磨损等问题，如果不加以检查、维护，十分有可能导致加工误差的产生；除此之外，就是要在数控机床加工前选取正确、合理的加工工具，切實减少因为加工器具选取不当造成的加工误差。
3解决数控机床加工误差的对策
数控机床加工过程中导致产品存在误差的原因可能性较多，要想进一步对数控机床的加工精度有所改善，就必须要针对数控机床加工出现误差的原因，采取科学、合理且正确的改良措施，才能切实改善加工误差频发的现象，才能提供质量更高的产品。
3.1改良和控制数控机床本身系统程序
首先，必须要引起重视的就是数控机床自身的控制系统导致的误差。由于不同的数控机床控制系统有不同的控制特点和方法，因此会导致不同的误差出现，所以必须要针对不同的误差加以区分。对于开环式数控机床控制系统来说，我们必须要注意从元件及电路部分开始，一是要尽最大的可能选择性能优良的电机，充分满足步距角；第二就是要注意使用优秀的电机驱动电路，保证性能方面的优良。对于封闭式的数控机床控制系统来说，要注意的就是对数控机床的反馈系统进行一定程度的优化和改良，尽可能采用灵敏度、反应度较高的反馈系统，有效保证加工误差的减少。除了数控机床自身的控制系统以外，还要做到优化数控机床的进给传动控制系统。在数控机床的进给系统中，要选择传动元件刚度较高的部件，可以切实降低在加工过程中数控机床的振动程度。同时，也要对传动原件之间的缝隙加以重视，而且在加工的过程中，最好把周围的气温保持在适当的程度，从多方面、多角度考虑，切实减少加工过程中产生的误差。
3.2改良和控制数控机床制造工艺
在数控机床的加工工艺方面，主要是从工艺顺序安排以及刀具运行这两个角度出发，对数控机床的加工误差进行控制。第一是要在数控机床的实际加工过程中，科学、合理且正确地安排好加工的顺序，并严格按照有关规定进行加工处理。第二是在数控机床的加工过程中严格规范刀具的出点、入点以及角度三个方面的影响，使用正确的加工工艺和加工手段，切实减少加工误差的出现。
4结语
总而言之，分析数控机床的多种误差类型的原因，优化控制数控机床的误差属于一项具有非常重要的实践应用价值的课题。我们需要进一步的强化这一方面的研究，认真系统的分析数控机床加工出现误差的各种原因。同时创新性的提出一些相应的措施来补偿在数控机械加工过程产生的误差，改善零部件的机械加工质量。
参考文献
[1]李德全，付涛，袁择，等.国内数控机床加工应用现状与发展趋势.现代机械.2008，（1）：9-13.
[2]张立仁.数控机床及应用[M].北京：机械工业出版社，2005.
[3]徐嘉元.机械制造工艺学[M].北京：机械工业出版社，2003.
[4]赵显日.经济型数控机床加工中误差来源分析及其对策[J].煤炭技术，2013年08.
[5]李瑞斌，张立仁，时海军.数控机床加工误差产生的原因及其对策[J].长江大学学报（自然科学版），2010年9月.