数控车床加工精度工艺处理浅析

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摘要院数控车与以往车床相比具有高度集中的特点，其在应用过程中能够提升加工效率，保证加工零件的精准度。数控车床技术在我国制造业中应用比较广泛，能够提升企业的生产效率、减少劳动压力、节省生产成本。而这需要研究人员积极进行数控车床技术的研究，来提高加工方面的精度，以此更好提高其加工效率。通过加工工艺的处理与优化，可以实现数控车床技术在制造业中广泛应用。目前需要解决的问题，就是如何提高加工精度。

关键词院加工技术；数控车；自动化

0引言

数控车加工过程中使用了计算机技术、高端机械技术、自动控制技术及自动检测技术等很多高新技术，从某种程度上表明数控车具有非常高的自动化程度。基于数控车迅速发展的今天，高新技术企业对数控技术专业人才的培养提高重视程度，并且注重数控加工技术与工艺流程的创新。通过优化与创新数控车加工方法，能够保证加工精准度，提升加工效率[1]。

1数控车概述

1.1数控车工作原理

数控车在应用过程中将传统车床作为基本条件，在以往车床主体中应用计算机数字化控制系统，从而形成一种新型车床。和以往车床进行对比可以看出，数控车具有较高的自动化程度，同时可以提升加工效率，确保加工的准确度，所以得到广泛应用与推广。另一方面，数控车与传统车床的工作原理有所不同，其使用数控设备描述与编织需要处理的零件，然后传输到计算机控制系统，最后展开加工。实现这个过程应利用CNC设备、数字传输设备及控制面板等，详细情况如图1所示。通过对图1进行分析可以看出，数控车的主要工作流程主要是以下几个方面：一是操控人员应在机床的卡具上安装需要加工的零件，然后利用控制面板把工件加工的形状、精度及尺寸等录入数控系统中，接着在数控系统中处理各种零件信息，同时利用数控设备把以上信息转变为代码存储至程序中，然后把这些代码录入数控系统中，利用PLC系统把传输的信息进行计算，传送指令到主轴伺服设备、电气回路等其他辅助设备，最后数控系统按照原来输入与转变的数据推动机床展开操作，从而制造出符合要求的零件。

1.2影响数控车床加工精度的因素

数控车床的加工精度主要由两个方面组成，一是操作系统，二是机械精度。一个制造企业如果要想在众多企业中提高竞争力，就必须具备高质量的生产能力，这就要求数控车床提高其加工精度和专业操作水平，以优化生产过程。满足这些要求可以提高制造业的竞争力，并且增加企业的利润。数控车床加工产品的精度与操作人员的程序编辑水平、操作系统的精度、加工过程中所需的原材料等各种因素密切相关。相关人员在研究过程中需要对相关因素进行分类。只有克服各方面的影响因素，才能从整体上提高数控车床的加工精度，提高产品质量，最终致力于企业的发展。

2数控车床加工中存在的一些问题

2.1轴类产品加工完成后存在锥度

通过分析过去数控车床的一些轴类产品的加工，我们知道许多产品在加工完成后都会有锥度。没有办法保证其产品的生产质量。后期，企业需要对自己生产的产品进行梳理。这会增加产品的生产过程，降低生产效率，浪费资金。造成这种现象的主要原因是：第一数控车床加工的产品主轴发生了偏移。第二，数控车床使用时间久。在实际的使用阶段，数控车床的导轨并没有得到一定程度的维修和保养，存在磨损情况，导致生产完成后轴类产品逐渐变细。第三，数控车床的卡盘没有得到一定程度的维护。数控车床右侧卡盘在生产轴类产品的过程中，长期处于高压运行状态，需要定期维护保养。如果没有定期维护或者没有及时更换严重损坏的卡盘，会减少物体的磨损，最终影响产品的生产质量，导致一些废品的产生。

2.2加工螺纹件存在误差

数控车床加工螺纹零件时，在设计上会有一定的偏差。这个问题主要是由下列原因导致。第一个原因是相关数控车床的操作人员没有严格控制螺纹零件的安装，造成刀具的安装位置与实际情况不一致，对数控车床的操作造成了一定的干扰。在数控车床的安装过程中，一般采用手动安装的方法。工艺如果得不到有效的控制，会影响触摸车床的精度。

2.3刀具加工参数存在较大误差
刀具加工参数误差是我国数控车床设备在实际使用中普遍存在的问题，严重影响生产质量。数控车床加工产品信息有一定的时间间隔，刀具补偿会在该时间间隔内进行。很多操作人员在输入补偿值后会触碰测量按钮，导致刀具的位置偏离正常位置，改变刀具参数，影响最终产品的生产质量。数控车床的管理和控制程序也会影响刀具的加工参数发生变化，与实际要求不符。在数控车床的应用过程中，有些测量数据需要技术人员进行测量。测量数据如果不准确，会影响整个数控车床的运行。

3提高数控车床加工精度的方法策略

3.1工作装夹方式要规范

被加工工件数控车削带的位置和运行轨迹是否规范取决于工作装夹方，因此需要对工作装夹方式制定出相关的操作规定。相关操作的工作人员应该严格按照正确的装夹方式进行，并检查其紧固程度，防止偏差。对于部分结构特殊以及复杂的零件，相关车床工作人员在选择拧紧方式时，应根据其特殊性制定不同的方案，防止因为不恰当的拧紧方式影响最终产品的生产进度，从而导致产品不符合市场要求。

3.2加工工艺的科学安排

前期工作的核心内容就是要明确数控车床的生产加工工艺。同时，可以提高加工精度。要对其整个加工工艺过程进行全面分析，让其完全符合实际的要求，防止操作失误。如果不匹配，就无法在生产线上展示其数控车床的优势，同时还可能会对其最终产品的生产质量产生很大的影响，并且浪费企业的资源，因此要对其加工的工艺进行全面分析，增加企业的生产效率，选择最符合的加工方法。

3.3加工刀具的合理选择

对于精细化零件加工操作过程中，应保留充足的刀刃口与刚度，与此同时车刀自身的秀光刀刃不能过长，通常刀刃的长度控制在90度至93度偏角。根据具体操作状况合理增添刀具自身的前后角与偏角等。通常情况下，零件加工刀具材料经常使用型号为2A12的高强度硬铝，这种材料自身具有的抗拉强度大于410MPa，屈服强度大于265MPa。在具体使用操作过程中，为了使零件加工的精度得到有效保障，应打磨刀具的几何角度。除此之外，为了在车削期间避免对零件加工产生不良影响，修光刀的长度不得超过0.3mm[2]。数控车床的加工精度是否产生影响取决于选择道具是否正确以及安装是否准确，同时和维护是否到位也有很大的关系。因此我们要根据对加工工艺的不同要以及结合数控车床不同的需求来综合选择合适的加工刀具。粗车应选择强度好和低磨损刀具。精车时要充分考虑刀具是否准确，切削性能是否良好，以保证加工和切削的精度。此外，在刀具选择时候，也应该选择刀具的材料。由于刀具大部分是应用在高温高压下，因此要求刀具必须有良好的性能，在高温下不会发生化学反应。

3.4确定合适的加工路线

数控车加工过程中确定最合适的加工路线时应注意以下几点问题：第一，基本原则。明确最合适的加工路线是数控车加工方法改良的主要手段，这个改良应按照以下几点原则，如：简化数值计算、确保最短的加工路线、提升定位精准度等，如此一来尽量节省空刀时间，缩减程序段，减轻编程的工作量，提升加工零件的精准度。第二，明确详细路线。针对点位控制的数控车而言，不用对刀具的运动路线进行综合考量，仅关心定位精准度的要求，所以走刀路线的制定应按照空行程最短的原则。在明确最合适的加工路线时，应关注的刀具轴向的运动距离，工件孔深可以对该距离的大小产生直接影响。例如，数控车床车螺纹，进给部门减速或者是加速过程中应防止存在切削行为，这就需要引进距离与超越距离。在平面零件车削期间，车削通常使用立刀侧刃，为了避免接刀痕迹，提升零件表层质量，需要高度重视刀具的切入与切出程序。第三，轮廓加工路线。当外表面轮廓车削时，需要将车刀的切出点与切入点设置在零件曲线的延长线上，这样能够防止零件表层出现划痕，确保零件轮廓的光滑程度。当零件内轮廓表层车削时，零件轮廓的法线需要作为车刀的切出路径与切入路径，与此同时在两个几何元素相接位置设计切入点与切除点。需要注意的问题是，零件轮廓加工时，如果出现停顿的现象，则会导致各个零部件处于失衡状态，同时零件表面留下加工痕迹[3]。

3.5数控车床的编程过程要严格控制

我们需要在一定程度上控制整个数控车床的编程过程，在一定程度上规定刀具的行走路线，从而保证数控车床的生产优势。可以生产出高精度的产品。使生产质量能够满足市场需求，不能脱离实际情况。因此，在生产产品之前，需要对产品进行深入的分析，以满足图纸的要求，提高加工效率和精度。此外，还可利用先进的计算机软件，对其刀具的轨迹进行合理的模拟，并对一些加工材料的使用特点、刀具的形状以及加工工艺的要求进行编程，从而设计出更合理的操作方案，提高其加工精度。

4探究如何提高数控车床加工精度的有效策略

4.1分析零件图

数控车加工零件以前，应深入分析加工工件的零件图。第一，应对零件图中绘画轮廓的正确性，标记尺寸的精准性、零件图的封闭性及零件图的清晰性等进行深入分析；第二，全面分析工件的材料，明确尺寸的公差、材料表面的粗糙程度确定控制尺寸的精准度，以便于挑选合适的道具、切削用量及刀具走线等；第三，分析零件图中的形状位置公差，从而明确加工基准和装夹的方案，与此同时应对机床运动的副精度进行综合考量，从而明确是否需要技术性的赔偿。

4.2设计加工方案

当各种准备工作做好后，应确定实际的技工工艺方案。在具体加工期间，工艺方案应按照以下几点原则。一是先粗后精。为了使生产效率得到全面提高，确保工件加工质量，在切削加工工作开展过程中，应科学合理的安排粗加工工序，清除精加工之前的加工余量，确保余量的均匀性与精加工的要求相匹配。当确定粗加工的流程后，首先安排换刀，接着展开半精加工与精加工。半精加工可以调节余量的均匀性，是过渡性工序，能够为下个环节的加工打下坚实的基础。在精加工工序合理安排期间，零件的最后轮廓主要是由最后一道持续加工而成。这时，需要对加工刀具的进退刀位置慎重考量，防止持续轮廓中发生切入、切出及换刀等现象，确保工件表面的光滑度，防止出现滞留刀痕等情况。二是按照先近后远的原则。依据加工位置和对刀点距离确定远近，一般情况下应率先加工与刀点距离比较近的位置，接着加工距离刀点比较远的位置，方便节省刀具的移动距离，进而节省空行程时间。对于车削加工，需要率先加工距离比较远的部位，使毛坯件的刚性得到明显提升，进而为切削提供便利条件。三是按照先内后外的原则。对于内表层与外表层均需要加工的零件，在设计方案期间，应入手于内型与内腔设计，接着加工外表层，如此一来能够更好的控制尺寸与形状，使切屑的难度大大下降。四是保证最短的走刀路线。零件生产加工期间，非常有必要对走刀路线进行管控，精加工切削时的走刀路线将零件轮廓作为核心，因此应确定粗加工与空行程的走刀路线。换言之，需要确定刀具从对刀点出发至返回过程中经过的各种路径，如：刀具引入与切出、刀具引入等各种路径。基于保证零件加工质量的前提下，需要对走刀路线的长远加强控制，尽量减少路线，进而节省生产实践，避免出现磨损，从而提高生产效率与生产质量，从而实现数据车加工方法理想的改进效果。

4.3明确切削用量

数控车加工时，对切削用量的加工效率提出非常高的要求，其在数控车加工工艺中发挥着至关重要的作用，切削用量包含很多种元素，如：切削的进给量、速度和背吃刀量等。挑选切削用量的主要原因是被切削用具、加工材料和切削的条件。切削速度的挑选和刀具的直径存在直接关系。假如使用的刀具直径相对较大，车床的刚性较强，则可以使用较快的切削速度。随着其切削深度的不断增加，可以减少走刀的次数，节省走刀的时间，提升生产效率。进给量的明确应按照加工的精度等条件进行判断，基于确保工件质量的基础上提升进给量。基于切削深孔等排屑比较困难的工作应减少进给量。然而基于背吃刀量与侧吃刀量保持相同的状况下，应减少次数，节省切削时间，最终使生产效率得到明显提升[4]。

4.4优化数控车床总体设计流程

数控车床在设计过程中，应严格遵循刚性原则，让车床的应力变形均匀的分布到应力传递的部位，防止刚性较弱的零件出现，避免车床局部结构变形。同时值得一提的是，数控车床的结构重心对车床的动态特性影响很大。通过降低重心高度，可以不断提高振动的模态频率，进而提高数控车床的加工精度。因此，在保证结构能满足刚度的基础上，应采用减少上部结构材料使用的方式，有效降低车床整体重心。此外，优化主轴系统的热特性也可以提高数控车床的精度。

4.5预拉伸螺杆，降低螺杆热变形的几何精度

目前，我国数控技术变化升级迅速，数控车床不断发展，在许多领域得到广泛应用。为了适应时代发展的需要，数控车床的切削速度和加工精度不断提高。然而，由于切削速度的影响，数控车床的螺杆经常出现发热和伸长。因此，只有克服螺杆冷热变形的几何精度，才能保证高精度的可靠性。为了解决这个问题，可以采用预拉伸螺杆的方法。一般来说，在设计数控车床的过程中，螺杆会被提前拉伸到热变形的伸长率，从而最终保证螺杆在冷热后的长度变形一致，最终达到机床冷热状态下被加工产品的几何精度。

5结论

近年来，随着制造业突飞猛进的不断进步与发展，数控技术得到广泛应用与普及，数控技术在制造业快速发展中发挥着重要的推动作用，全面提高了制造业的水平，加快市场经济的转型与发展。然而生产工艺在数控车加工过程中起着举足轻重的作用，为了提高数控车加工的效率，应优化加工方法，使用恰当的工艺参数提高工艺水平。此篇文章在研究过程中从分析零件图、确定合适的加工路线、设计加工方案、选择恰当的刀具、明确切削用量及明确定位和装夹方案等方面探讨了数控车加工方法的改进，从而提高数控车的加工效率，保证数控车的加工质量。

作者:林新 韦德周 单位:柳州铁道职业技术学院