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論如何保證數控機床的加工質量
影響工件最終的加工精度和加工效率，除了數控機床自身的原因以外，還應從合理的加工路線設置、刀具的選擇和正確安裝、切削量的合理選擇、編程的技巧以及尺寸精度快速控制等幾個方面進行綜合考慮。下面是小編精心整理的論如何保證數控機床的加工質量，歡迎閱讀與收藏。
論如何保證數控機床的加工質量
質量是表示產品優劣程度的參數。機械產品的工作性能和使用壽命在很大程度上取決于零件的機械加工質量，零件的加工質量是整個產品質量的基礎。零件的加工質量包括機械加工精度和表面質量兩個方面。一般情況下，零件的加工精度越高，則對應的加工成本也越高，生產效率越低。因此，設計人員應根據零件的使用要求，合理地規定零件的加工精度。工藝人員則應根據設計要求、生產條件等采取適當的工藝方法，在保證加工精度的前提下，盡量提高生產率和降低成本。
1、加工精度
1.1 加工精度的概念
加工精度是指零件加工后的幾何參數(尺寸、幾何形狀和相互位置)的實際值與理想值之間的符合程度。而實際值與理想值之間的偏離程度(即差異)則為加工誤差。加工誤差的大小反映了加工精度的高低。零件的加工精度包含三方面的內容:尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，這三者之間是有聯系的。在機械加工中，零件的尺寸、幾何形狀和表面間相對位置的形成，主要取決于工件和刀具在切削運動過程中的相互位置關系;而工件和刀具，又是安裝在夾具和機床上，并受到夾具和機床的約束。因此，在機械加工時，機床、夾具、刀具和工件就構成了一個完整的系統，稱之為工藝系統。零件加工精度的問題實質上是整個工藝系統的精度問題。
1.2 影響加工精度的主要因素
1.2.1 加工原理誤差
加工原理誤差是指采用了近似的成型運動或近似形狀的刀具進行加工而產生的誤差。在曲線或曲而的數控加工中。刀具相對于工件的成型運動是近似的。進一步地說.數控機床在做直線或圓弧插補時，是利用平行坐標軸的小直線段來逼近理想直線或圓弧的.這里存在著加工原理誤差。
1.2.2 機床誤差
機床誤差是由機床的制造、安裝誤差和使用中的磨損造成的。在機床的各類誤差中.對工件加工精度影響較大的主要是主抽回轉誤差和導軌誤差。
1.2.3 夾具誤差
產生夾具誤差的主要原因是各夾具元件的制造精度不高、裝配精度不高以及夾具在使用過程中工作表面的磨損。夾具誤差將直接影響到工件表面的位置精度及尺寸精度，其中對加工表面的位置精度影響最大。
1.2.4 刀具誤差
刀具的制造誤差和使用中磨損是產生刀具誤差的主要原因。刀具誤差對加工精度的影響，因刀具的種類、材料等的不同而異.如定尺寸刀具(如鉆頭、鉸刀等)的尺寸精度將直接影響工件的尺寸精度。如成型刀具(如成型車刀、成型銑刀等)的形狀精度將直接影響工件的形狀精度。
2、加工表面質量
機器零件的機械加工質量除了加工精度外，還包括零件在加工后的表面質量。機械產品的工作性能，尤其是它的可靠性、耐久性，在很大程度上取決于其主要零件的表面質量。隨著科學技術的發展，機器向著高速重載、高溫高壓等方向發展、對零件表面質量的要求也越來越高。
2.1 表面質量的概念
表面質量是指零件加工后的表面層狀態，它包含表面粗糙度和波度以及表面層的物理機械性能兩方面的內容。
2.1.1 表面粗糙度和波度
表面粗糙度是指加工表面的微觀幾何形狀誤差。通常是機械加工中切削刀具的運動軌跡所形成的，其波距與波高的比值一般小50。
2.1.2 表面層物理機械性能
表面層冷作硬化。它是指工件經切削加工后表面層強度、硬度有所提高的現象，也稱冷硬或強化;表面層金相組織變化。它是指切削加工(特別是磨削)中產生的高溫使工件表層金屬的金相組織發生變化，使表層硬度降低的現象;表面層殘余應力。它是指切削加工中所產生的切削力和切削熱使工件表面層產生殘余應力，影響零件的疲勞強度。
2.2 影響表面粗糙度的因素
機械加工中，形成表面粗糙度的主要原因有兩個方面:一是刀刃和工件相對運動軌跡所形成的切削殘留面積-幾何因素;二是和被加工材料性質及切削機理有關的因素-物理因素，它是指切削過程中的塑性變形、摩擦、積屑瘤、鱗刺以及工藝系統中的振動等。
3、提高數控機床加工質量的措施
3.1 提高加工精度的途徑
生產實際中有許多減小誤差的方法和措施，從消除或減小誤差的技術上看，可將這些措施分成如下幾種。
3.1.1 誤差預防技術
誤差預防技術是指采取相應措施來減少或消除誤差，亦即減少誤差源或改變誤差源與加工誤差之間的數量轉換關系。
為減少或消除幾何形狀誤差，可采用如下一些措施。
采用跟刀架，消除徑向力的影響，采用反向走刀，使軸向力的壓縮作用變為拉伸作用，同時采用彈性頂尖，消除可能的壓彎變形。
3.1.2 誤差補償技術
誤差補償技術是指在現有條件下。通過分析、測量，并以這些誤差為依據，人為地在工藝系統中引人一個附加的誤差，使之與工藝系統原有的誤差相抵消。以減小或消除零件的加工誤差。
3.1.3 減小數控系統累積誤差的影響
數控系統在進行快速移動和插補的運算過程中，會產生累積誤差，當它達到一定值時，會使機床產生移動和定位誤差，影響加工精度。以下措施可減小數控系統的累積誤差。
盡量用絕對方式編程，絕對方式編程以某一固定點(工件坐標原點)為基準，每一段程序和整個加工過程都以此為基準。而增量方式編程，是以前一點為基準，連續執行多段程序必然產生累積誤差。
插入回參考點指令，機床回參考點時，會使各坐標清零，這樣便消除了數控系統運算的累積誤差。在較長的程序中適當插入回參考點指令有益于保證加工精度。有換刀要求時，可回參考點換刀，這樣一舉兩得。
4、提高表面質量的措施
4.1 提高操作者技能
操作者須掌握裝刀與對刀技術裝刀與對刀是數控機床加工中及其重要并十分棘手的一項基本工作。裝刀與對刀的好與差，將直接影響到加工程序的編制及零件的尺寸精度。只有掌握好裝刀與對刀技術才能保證加工質量。對刀一般分為手工對刀和自動對刀兩大類。目前，絕大多數的數控機床采用手工對刀，常用的是試切對刀法。它可以得到較準確和可靠的結果。
利用數控車床的仿真系統來檢查程序：程序在機床面板輸入后必須先仿真，讓加工程序在CRT上模擬加工顯示加工軌跡，看機床(刀具)的運動及模擬加工出的工件形狀是否正確。通過程序仿真，可以檢查程序是否正確合理，避免因程序錯誤而造成事故，從而減少設備和刀具的損耗，確保人身安全，保證加工質量。
4.2 降低表面粗糙度值的措施
合理選擇切削用量：適當減少進給盆，選擇合理的切削速度及切深，都能減小表面粗糙度值。
選擇適當的刀具材料和幾何參數：采用先進的刀具材料，增大刃傾角，減小刀具的主偏角和副偏角，增大刀尖圓弧半徑，都可以減小表面粗糙度值。
改善材料的切削加工性能：采用熱處理正火或退火工藝，細化晶粒，可獲得表面粗糙度很細的表面。
結語
數控機床是綜合應用了當代最新科技成果而發展起來的新型機械加工機床。自其產生以來，數控機床的發展在品種、數量、加工范圍與加工精度等方面有了驚人的發展。作為機械加工行業的從業者，我們應該熟練掌握數控機床的操作技能，提高加工質量，為提高企業效益做出貢獻。
如何保證數控機床的加工質量？
選用優質的機床
機床的剛性、精度、穩定性和耐用性等方面對加工質量有較大影響。因此，應選擇質量可靠、性能穩定的數控機床。可以通過參考廠家的宣傳資料、客戶評價、實地考察等方式進行選擇。
選用合適的刀具
不同的工件需要使用不同的刀具，應根據加工要求選擇合適的刀具。刀具的刃口尺寸、材質和形狀等也會影響加工質量。應選擇質量可靠、性能穩定的刀具，并根據加工要求進行切削參數的調整。
選用合適的切削參數根據工件材料、形狀、大小、加工難度等因素，選擇合適的切削參數，如進給速、主軸轉速、切削深度等。應在保證加工質量的前提下，盡可能地提高加工效率。
保證數控系的穩定性
數控系統是數控機床的核心，穩定性和可靠性對加工質量影響較大。應保證系統的軟硬件設備完好，程序正確，操作規范。同時，應定期進行系統維護和升級，及時排除故障。
保養和維護機床
定期檢查和保養機床，檢查各部件是否正常，潤滑是否充足，保證機床的正常運行和加工質量。同時，應定期更換易損和維修故障，延長機床壽命和保持加工。
對數控機床進行調試和校準
在使用新機床或更換關鍵部件后，應對數控機床進行調試和校準，以保證加工精度和穩定性。同時，應定期進行機床的重新校準和調整，避免因長時間使用而導致的誤差積累。
進行質量檢測
對加工完成的工件進行質量檢測，如尺寸精度、表面光潔度、形狀精度等，及時發現問題并采取措施。通過質量檢測，可以了解加工質量情況，及時改進加工工藝和調整切削參數，提高加工精度和穩定性。
干數控怎樣才能提高工件加工精度和加工效率？
1、靈活運用主程序與子程序
在進行復雜模具加工中，一般采用一模多件的形式進行加工。如果模具上有幾處相同的形狀，應靈活運用主程序與子程序的關系，在主程序中反復調用子程序，直到完成加工。不僅可以確保加工尺寸的一致性還可以提高其加工效率。
2、減少數控系統的累積誤差
一般使用增量方式進行工件的編程，是以前一點為基準進行加工的，這樣連續執行多段程序必然產生一定累積誤差，所以在程序編制時盡量使用絕對方式進行編程，使每個程序段都以工件原點為基準，這樣就能減少數控系統的累積誤差，保證加工精度。
加工精度主要用于生產產品程度，加工精度與加工誤差都是評價加工表面幾何參數的術語。但任何加工方法所得到的實際參數都不會絕對準確，從零件的功能看，只要加工誤差在零件圖要求的公差范圍內，就認為保證了加工精度。
機械加工精度是指零件加工后的實際幾何參數(尺寸、形狀和位置)與理想幾何參數相符合的程度。它們之間的差異稱為加工誤差。加工誤差的大小反映了加工精度的高低。誤差越大加工精度越低，誤差越小加工精度越高。
下面簡單介紹下提高工件加工精度的方法有哪些：
一、對工藝系統進行調整
1）試切法調整通過試切-測量尺寸-調整刀具的吃刀量-走刀切削-再試切，如此反復直至達到所需尺寸。此法生產效率低，主要用于單件小批生產。
2）調整法通過預先調整好機床、夾具、工件和刀具的相對位置獲得所需尺寸。此法生產率高，主要用于大批大量生產。
二、減小機床誤差
1）應提高軸承的回轉精度 :
①選用高精度的滾動軸承
②采用高精度的多油鍥動壓軸承
③采用高精度的靜壓軸承
2）提高與軸承相配件的精度:
①提高箱體支撐孔、主軸軸頸的加工精度
②提高與軸承相配合表面的加工精度
③測量及調節相應件的徑向跳動范圍，使誤差補償或相抵消。
3）對滾動軸承適當預緊：
①可消除間隙
②增加軸承剛度
③均化滾動體誤差。
4）使主軸回轉精度不反映到工件上
三、減少傳動鏈傳動誤差
1）傳動件數少，傳動鏈短，傳動精度高;
2）采用降速傳動是保證傳動精度的重要原則，且越接近末端的傳動副，其傳動比應越小;
3）末端件精度應高于其他傳動件。
四、減小刀具磨損
1）在刀具尺寸磨損達到急劇磨損階段前就必須重新磨刀
2）選用專用的切削油進行充分潤滑
3）刀具材質應當符合工藝要求
五、減小工藝系統的受力變形
1）提高系統的剛度，特別是提高工藝系統中薄弱環節的剛度;
2）減小載荷及其變化
六、減小工藝系統熱變形
1）減少熱源的發熱和隔離熱源
2）均衡溫度場
3）采用合理的機床部件結構及裝配基準
4）加速達到傳熱平衡
5）控制環境溫度
七、減少殘余應力
1）增加消除內應力的熱處理工序;
2）合理安排工藝過程。以上就是加工工件減少誤差的方法，合理安排工藝可以有效提高工件的精度。
合理的設置加工路線
合理的設置加工路線和加工順序是優化工件加工程序編制的重要基礎。可以從加工軌跡方面和進刀方式方面加以考慮。
在進行工件數控銑削加工時，要結合工件的工藝性要求去選擇合適的進刀方式，以確保工件的切削加工精度和加工效率。在銑削平面工件外輪廓時，應安排好刀具的切入、切出路線。盡量沿輪廓曲線的延長線切入、切出，以免交接處出現刀痕。同時在銑削加工中應根據工件情況選擇順銑還是逆銑。
刀具的選擇和正確安裝
不論是數控加工還是普通加工，刀具因是直接作用于工件的，所以它的選擇和安裝時工件加工精度和表面質量最主要的因素。特別是工件在數控加工中心上加工，刀具事先都儲存在刀庫中，一旦開始加工不得隨意更換。所以刀具選擇總的原則是：安裝調整方便、剛性好、耐用度和精度高等。
切削用量的合理選擇
切削用量的確定是數控加工工藝的重要內容，它的大小是機床主運動和進給運動的重要參數，對工件加工精度、加工效率以及刀具磨損有著重要的影響。切削用量的選擇包括切削速度、背吃刀量以及進給量。基本的選擇原則是：在剛度允許的條件下，粗加工取較大的切削深度，以減少走刀次數，提高工件生產率；精加工一般取較小的切削深度，以獲得較高的表面質量。
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