數(shù)控銑削加工中影響加工質(zhì)量因素及應(yīng)對措施研究

1、數(shù)控銑削加工中影響加工質(zhì)量因素及應(yīng)對措施研究內(nèi)容摘要目前，隨著數(shù)控技術(shù)在車床銑削加工中應(yīng)用的不斷發(fā)展，數(shù)控車床銑削加工的加工質(zhì)量和加工速度比起傳統(tǒng)的銑削加工有了顯著的提升。但是，在目前的數(shù)控銑削加工中，仍然存在著許多的影響數(shù)控車床銑削加工加工質(zhì)量的因素存在，其中有很多一部分因素已經(jīng)嚴(yán)重的影響了數(shù)控銑削加工的加工質(zhì)量。針對這種情況，在本文中，筆者結(jié)合自己多年的工作經(jīng)驗(yàn)，主要從目前數(shù)控銑削加工的車床銑削部分、數(shù)控銑削加工的程序編制部分、數(shù)控銑削加工中的工裝部分中存在的影響加工質(zhì)量因素談起，具體的講述了應(yīng)當(dāng)如何應(yīng)對數(shù)控銑削加工中影響加工質(zhì)量因素。關(guān)鍵字 數(shù)控銑削加工； 加工質(zhì)量； 應(yīng)對措施 隨著科學(xué)

2、技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控銑削加工已經(jīng)成為了現(xiàn)代化機(jī)械制造業(yè)的一種重要的車床加工技術(shù)，在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)發(fā)揮著重要的作用。在銑削加工制造之中使用數(shù)控技術(shù)可以有效提升車床銑削加工的加工生產(chǎn)效率、有效的提升車床銑削加工的產(chǎn)品質(zhì)量、有效降低車床銑削加工的生產(chǎn)制造周期、有效的實(shí)現(xiàn)對精密性很高的機(jī)械零部件的機(jī)械化數(shù)字自動化控制加工制造。雖然數(shù)控銑削加工擁有如此多的優(yōu)點(diǎn)，但是在具體的數(shù)控銑削加工加工過程中，仍然存在著許多的影響數(shù)控銑削加工加工質(zhì)量的因素，最終導(dǎo)致數(shù)控銑削加工生產(chǎn)的機(jī)械零部件質(zhì)量不過關(guān)，甚至導(dǎo)致零部件的報(bào)廢。針對這樣的情況，在具體的數(shù)控銑削加工過程之中，應(yīng)當(dāng)注重對影響數(shù)控銑削加工加工質(zhì)量的因素分析研

3、究，找出相關(guān)的應(yīng)對措施，有效的提升數(shù)控銑削加工的加工質(zhì)量。一 簡述影響數(shù)控銑削加工中加工質(zhì)量的各種因素 目前，由于數(shù)控銑削加工技術(shù)是一種新型的銑削加工技術(shù)，還有許多的技術(shù)質(zhì)量問題急需解決，影響數(shù)控銑削加工中加工質(zhì)量的因素也有很多，其主要集中在以下幾個(gè)方面：第一個(gè)方面是數(shù)控銑削加工中在機(jī)床部分出現(xiàn)的各種影響加工質(zhì)量因素；第二個(gè)方面是數(shù)控銑削加工中在數(shù)控編程部分出現(xiàn)的各種影響加工質(zhì)量因素；第三個(gè)方面是數(shù)控銑削加工中在工裝部分出現(xiàn)的各種影響加工質(zhì)量因素。在本文的以下部分，筆者將結(jié)合自己多年的工作經(jīng)驗(yàn)，具體的對這三個(gè)方面因素進(jìn)行分析說明，并簡要的談一談具體的應(yīng)對措施。二 簡述數(shù)控銑削加工中在機(jī)床部分出

4、現(xiàn)的各種影響加工質(zhì)量因素以及應(yīng)對措施 目前，在數(shù)控銑削加工中在機(jī)床部分出現(xiàn)的各種影響加工質(zhì)量因素里面，最容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的部分集中在數(shù)控銑削加工機(jī)床部分之中的數(shù)字自動化控制系統(tǒng)部分和機(jī)械操作部分，下面將對這兩個(gè)部分進(jìn)行具體的分析，并簡要講述具體的應(yīng)對措施。1. 數(shù)控銑削加工中影響加工質(zhì)量因素中的數(shù)控系統(tǒng)部分 根據(jù)數(shù)控銑削加工的機(jī)床部分的數(shù)字化自動控制系統(tǒng)的具體控制模式的分析和歸類，數(shù)控銑削加工的機(jī)床部分的數(shù)字化自動控制系統(tǒng)主要可以分為以下三種類別：第一種數(shù)字化自動控制系統(tǒng)指的是可開環(huán)的數(shù)字化自動控制系統(tǒng)、第二種指的是閉環(huán)的數(shù)字化自動控制系統(tǒng)、第三種指的是半閉環(huán)的數(shù)字化自動控制系統(tǒng)。1.1數(shù)控銑

5、削加工中可開環(huán)的數(shù)字化自動控制系統(tǒng)影響加工質(zhì)量的因素及應(yīng)對措施圖1 可開環(huán)的數(shù)字化自動控制系統(tǒng) 在圖1中，展示的是目前廣泛使用的數(shù)控銑削加工的機(jī)床部分的可開環(huán)的數(shù)字化自動控制系統(tǒng)?？砷_環(huán)的數(shù)字化自動控制系統(tǒng)的具體控制步驟如下：數(shù)字化自動控制系統(tǒng)發(fā)出相關(guān)的數(shù)據(jù)信息脈沖信號，脈沖信號在具體的驅(qū)動線路之中經(jīng)過信號放大器實(shí)現(xiàn)對信息的放大，然后信息進(jìn)入步進(jìn)電機(jī)之中驅(qū)動機(jī)床部分的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行相關(guān)的轉(zhuǎn)動工作（其轉(zhuǎn)動的幅度大約在一個(gè)步距左右），在經(jīng)過步進(jìn)電機(jī)之后，信號在進(jìn)入機(jī)床部分的減速齒輪部分，在信息的作用下，減速齒輪帶動機(jī)床之中的絲杠轉(zhuǎn)動，絲杠轉(zhuǎn)動的同時(shí)通過機(jī)床部分的絲杠螺母推動了整個(gè)機(jī)床的工作平臺的移動

6、。但是在這種數(shù)控銑削加工中可開環(huán)的數(shù)字化自動控制系統(tǒng)之中，整個(gè)數(shù)字化自動控制系統(tǒng)缺乏一個(gè)相關(guān)的銑削車床工作臺檢測設(shè)備，數(shù)字化自動控制系統(tǒng)同時(shí)也缺乏一個(gè)有效的車床具體的位置反饋系統(tǒng)設(shè)備和相關(guān)的車床位置矯正裝備。這就容易使得在數(shù)控銑削加工的具體工作過程之中，數(shù)控銑削車床上的步進(jìn)電機(jī)部分的步距的精度和具體的機(jī)械零部件的精確度難以滿足零部件的具體質(zhì)量需求，進(jìn)一步來說，還會導(dǎo)致具體的絲杠和零件的具體支撐部件產(chǎn)生零件的變形問題，影響到了生產(chǎn)的零部件的質(zhì)量。針對數(shù)控銑削加工中可開環(huán)的數(shù)字化自動控制系統(tǒng)影響加工質(zhì)量的因素，應(yīng)當(dāng)提升整個(gè)可開環(huán)的數(shù)字化自動控制系統(tǒng)的系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)控制精確度。例如，在具體的工作

7、過程之中，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的傳動間隙補(bǔ)償問題、實(shí)現(xiàn)杠桿螺母之間的誤差補(bǔ)償措施，這樣就可以有效地避免了可開環(huán)的數(shù)字化自動控制系統(tǒng)的精確度不夠的問題，有效的提升數(shù)控銑削加工的零部件的質(zhì)量。1.2數(shù)控銑削加工中半閉環(huán)的數(shù)字化自動控制系統(tǒng)影響加工質(zhì)量的因素及應(yīng)對措施圖2 半閉環(huán)的數(shù)字化自動控制系統(tǒng) 在圖2中，展示的是目前在數(shù)控銑削加工車床部分廣泛采用的數(shù)控銑削加工中半閉環(huán)的數(shù)字化自動控制系統(tǒng)，其具體的控制步驟如下所示：首先，由具體的數(shù)控銑削加工中半閉環(huán)的數(shù)字化自動控制系統(tǒng)發(fā)射出數(shù)字控制信息，然后信號再通過車床部分的比較裝置進(jìn)行對信息的篩查和選擇，經(jīng)過篩查和選擇之后，在經(jīng)過控制系統(tǒng)線路之中的信號放大器的作用

8、，對傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行放大化處理，處理之后的信息在通過已經(jīng)安裝了角位移測量元件的伺服電機(jī)上進(jìn)行進(jìn)一步的對電機(jī)軸和絲杠部位的轉(zhuǎn)動量的處理和測量，然后，信息進(jìn)入到絲杠螺母部位調(diào)整相關(guān)的螺母的位移，最后實(shí)現(xiàn)對數(shù)控銑削加工機(jī)床部分的工作臺的位移量的間接控制。在具體的數(shù)控銑削加工中半閉環(huán)的數(shù)字化自動控制系統(tǒng)的工作過程之中，如果進(jìn)行對位移量的測量工作的機(jī)床測量裝置是安裝在機(jī)床部位的伺服電機(jī)軸部位上的，那么整個(gè)機(jī)床部分的齒輪裝置、機(jī)床的具體導(dǎo)軌設(shè)備、機(jī)床的絲杠螺母部分的零部件的形狀的形變因素就不能夠得到有效的反饋機(jī)制的及時(shí)反饋。這些沒有反饋的因素就成為了數(shù)控銑削加工中在機(jī)床部分出現(xiàn)的各種影響加工質(zhì)量因素。為了盡

9、量減少這些沒有及時(shí)反饋的因素對數(shù)控銑削加工中帶來的影響加工質(zhì)量的因素，在半閉環(huán)的數(shù)字化自動控制系統(tǒng)的優(yōu)化過程之中，應(yīng)當(dāng)注意有效的減少數(shù)控銑削加工機(jī)床部分的反饋環(huán)節(jié)的質(zhì)量因素，這些質(zhì)量因素可以通過調(diào)整數(shù)控銑削加工機(jī)床部分的數(shù)字控制系統(tǒng)的具體控制參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。1.3數(shù)控銑削加工中閉環(huán)的數(shù)字化自動控制系統(tǒng)影響加工質(zhì)量的因素及應(yīng)對措施圖3 閉環(huán)的數(shù)字化自動控制系統(tǒng) 在圖3中，展示的是目前在數(shù)控銑削加工車床部分廣泛采用的數(shù)控銑削加工中閉環(huán)的數(shù)字化自動控制系統(tǒng)，其具體的控制步驟如下所示：在這個(gè)過程之中，數(shù)控銑削加工車床部分廣泛采用的數(shù)控銑削加工中閉環(huán)的數(shù)字化自動控制系統(tǒng)在信號篩選和擴(kuò)大之后，在整個(gè)數(shù)字化控制

10、系統(tǒng)之中應(yīng)用相關(guān)的直線上的相關(guān)位移值的測量裝置，該測量裝置安裝在機(jī)床的移動的工作臺部件周圍，這樣就有利于測量裝置有效的測量出來數(shù)控銑削加工的機(jī)床部位的工作臺的實(shí)際位置，測量裝置還可以有效的把測量所得出來的結(jié)果和數(shù)控銑削加工中閉環(huán)的數(shù)字化自動控制系統(tǒng)得出的移動量的具體數(shù)值進(jìn)行相關(guān)的比較處理。如果在測量裝置在測量的過程之中發(fā)現(xiàn)了影響數(shù)控銑削加工質(zhì)量的因素，應(yīng)當(dāng)使用閉環(huán)數(shù)字化控制系統(tǒng)向著消除影響質(zhì)量因素的方向發(fā)展。在數(shù)控銑削加工中閉環(huán)的數(shù)字化自動控制系統(tǒng)之中，測量裝置的位置檢測還包含有對機(jī)床部位的絲杠螺母部位的傳動間隙部位的位移數(shù)值的測量，這種位移間隙的存在對數(shù)控銑削加工的加工質(zhì)量存在嚴(yán)重的威脅，設(shè)

11、置在嚴(yán)重的時(shí)候會產(chǎn)生對整個(gè)數(shù)控銑削加工車床的震動性危害。因此，針對數(shù)控銑削加工中閉環(huán)的數(shù)字化自動控制系統(tǒng)存在的反饋信息精度的問題，就要求有效提升數(shù)控銑削加工中閉環(huán)的數(shù)字化自動控制系統(tǒng)的控制精度，有效提升數(shù)控銑削加工的加工質(zhì)量。2. 數(shù)控銑削加工中影響加工質(zhì)量因素中的機(jī)械加工部分 在數(shù)控銑削加工的銑削加工機(jī)床的驅(qū)動過程中，整個(gè)機(jī)床的驅(qū)動都要經(jīng)受一個(gè)降速和提速的過程。在目前的數(shù)控銑削加工之中，除了那些液壓驅(qū)動的高等級的數(shù)字化控制機(jī)床可以實(shí)現(xiàn)降速和提速的過程的快速完成，別的傳統(tǒng)的數(shù)控銑削加工都需要一段時(shí)間來完成降速和提速的過程。這種現(xiàn)象就導(dǎo)致在具體的數(shù)控銑削加工中機(jī)械加工部分容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。例如在

12、車床銑削加工中對零部件的輪廓部分進(jìn)行拐角的處理的時(shí)候，容易出現(xiàn)銑削的超程問題，導(dǎo)致零部件的加工出現(xiàn)質(zhì)量問題，所以在具體的數(shù)控銑削加工中的機(jī)械加工部分一定要注意降低在零部件輪廓處的拐角部位的加工速度。 在對數(shù)控銑削加工的銑削加工機(jī)床的傳動過程之中，為了有效的去提升數(shù)控銑削加工的傳動部位的零部件的制造的精度，保證零部件的質(zhì)量，要求再制造的過程之中采取相關(guān)的措施，有效減少車床之中傳動間隙的數(shù)值。但是，在目前的數(shù)控銑削加工的銑削加工機(jī)床的傳動過程中，還不能夠完全的去消除傳動間隙的問題。由于有數(shù)控銑削加工車床中的傳動間隙的存在，在數(shù)控銑削加工的機(jī)械加工部分接收到方向進(jìn)行機(jī)械加工的指令信息之后，最開始的許

13、多數(shù)字化控制系統(tǒng)所提供的指令性信息只能夠起到消除掉一部分間隙的作用，最終導(dǎo)致由于機(jī)床電動機(jī)不靈而引發(fā)的機(jī)床工作臺不產(chǎn)生位移的現(xiàn)象，最后導(dǎo)致生產(chǎn)的零部件產(chǎn)生變形和絲杠螺距加大的質(zhì)量問題的產(chǎn)生。 針對數(shù)控銑削加工中機(jī)械加工部分的問題，要求在數(shù)控銑削加工的機(jī)械部分在接收到反方向位移的信息之后，立即停止向電機(jī)的反向脈沖信息輸入，而是通過間隙來實(shí)現(xiàn)對電路的補(bǔ)償脈沖信息的發(fā)射，最終實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確位移的產(chǎn)生，最終實(shí)現(xiàn)對位移差值的補(bǔ)償。三 簡述數(shù)控銑削加工中在數(shù)控編程部分出現(xiàn)的各種影響加工質(zhì)量因素以及應(yīng)對措施 在數(shù)控銑削加工中在數(shù)控編程部分之中，由于經(jīng)常會出現(xiàn)相關(guān)的數(shù)控銑削加工數(shù)據(jù)處理不恰當(dāng)和數(shù)控銑削加工的工藝參數(shù)

14、選擇不正確的問題，就會帶來數(shù)控銑削加工中在數(shù)控編程部分出現(xiàn)的各種影響加工質(zhì)量因素，針對這些影響數(shù)控銑削加工的質(zhì)量因素，應(yīng)當(dāng)采取以下應(yīng)對措施：1. 對數(shù)控銑削加工中在數(shù)控編程部分進(jìn)行正確的數(shù)學(xué)處理 在數(shù)控銑削加工的過程中如果出現(xiàn)加工尺寸的公差不對稱的情況，就要求在數(shù)控銑削加工中在數(shù)控編程部分進(jìn)行對稱的尺寸統(tǒng)一編程處理，這樣就可以保證數(shù)控銑削加工的工藝穩(wěn)定性，與此同時(shí)，又可以保證數(shù)控銑削加工的零部件的實(shí)際尺寸符合具體的需求，便于零部件的裝配工作。除此之外，對于比較復(fù)雜和精度要求比較高的零部件，在數(shù)控銑削加工中在數(shù)控編程部分要選擇合適的數(shù)學(xué)模型，來控制數(shù)控銑削加工的零部件的質(zhì)量。2. 對數(shù)控銑削加工

15、中在數(shù)控編程部分選定合適的工藝參數(shù) 在進(jìn)行數(shù)控銑削加工的具體銑削工作之中，要使用相關(guān)的銑削工具在接近相關(guān)的施工點(diǎn)部位再去進(jìn)行銑削進(jìn)給，這樣就可以有效的減少數(shù)控銑削加工的空走刀的時(shí)間，有效的提升整個(gè)數(shù)控銑削加工的生產(chǎn)加工效率。具體的加工原則則是在加工過程之中具體的數(shù)控銑削加工的銑削刀劍不與具體的工作點(diǎn)發(fā)生碰撞，此外，考慮到降速和加速消耗的時(shí)間問題，應(yīng)當(dāng)留出一部分的進(jìn)刀段和退刀段，這樣就可以有效避免可能的超程問題，有效提升數(shù)控銑削加工零部件的質(zhì)量。3. 對數(shù)控銑削加工中在數(shù)控編程部分制定合理的加工路線 圖4 銑削切入點(diǎn) 在數(shù)控銑削加工中，應(yīng)當(dāng)遵循相應(yīng)的“切向切入、切向切出”的切削加工原則，這樣就可以有效的保證零部件的質(zhì)量和光滑度。除此之外，為了有效的提升銑削加工的生產(chǎn)加工的質(zhì)量，在進(jìn)行銑削加工的過程之中可以采用圖4之中的順銑削工藝，有效的提升零部件的質(zhì)量。結(jié)語 目前，在數(shù)控銑削加工的具體應(yīng)用之中，仍然存在這許多方面的質(zhì)量問題嚴(yán)重制約了其發(fā)展。其具體的質(zhì)量因素問題主要集中在數(shù)控銑削加工中在機(jī)床部分出現(xiàn)的各種影響加工質(zhì)量因素以及數(shù)控銑削加工中在數(shù)控編程部分出現(xiàn)的各種影響加工質(zhì)量因素這兩個(gè)方面。在本文中，筆者對這兩方面的質(zhì)量因素進(jìn)行了相關(guān)的分析，并指出了具體的應(yīng)對的措施。參考文獻(xiàn)1 賈民平,許飛云,鐘秉林,等.遠(yuǎn)程分布式汽輪機(jī)組故障診斷網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的