论降低数控镗铣加工中心几何精度超差几率的方法

论降低数控镗铣加工中心几何精度超差几率的方法

杨晓华 张彦波 申佳鑫 袁琛 申炎华

山西航天清华装备有限责任公司

摘要：在数控加工中心机床普及应用的背景下，针对工程实践中存在数控镗铣加工中心几何精度超差的情况，有针对性地分别从消除自激振动、改善工件加工方法和工装夹具、加固机床垫铁和规范机床保养等角度出发，全面解决了的数控镗铣加工中心中存在的问题。

关键词：数控镗铣加工，几何精度，超差问题，对策

1 引言

在新时代的背景下，随着数控加工中心机床的普及应用，对于全面推动精密加工技术的快速发展具有重要意义，但人们也往往对于数控加工中心机床的加工精度要求也越来越高。在数控双面镗铣加工中心的应用实践中，部分产品精度通过三坐标检测表明存在着不合格的情况。结合同轴度和垂直度的超差情况来看，其具有比较高的频率。相应检查加工工艺和工装的符合性方面并没有存在异常情况。在设备的几何精度检测中，存在着机床的同轴度和主机 w 轴与 x轴的垂直度两项精度超差的情况，从这个角度来看，往往是存在着机床几何精度的超差从而引发了产品精度超差的情况。针对数控双面镗铣加工中心机床几何精度超差的问题进一步深入分析，原因主要是由于存在着机床产生震动引发机床垫铁的变化情况；存在着不牢固机床垫铁，容易遭自身震动或外力作用下存在着细微变化；操作不当、设备保养不力等情况。这里重点结合实际情况，提出了降低数控镗铣加工中心几何精度超差几率有效措施。

2 降低数控镗铣加工中心几何精度超差几率的方案

2.1 消除自激振动

第一，考虑到形成自激振动和切削加工具有直接关联，在进行抑制方面，可以考虑到实践中的合理优化切削刀具几何角度、工件材料等方式。比如，在进行切削速度范围满足20 m／min～60 m／min的情况，则会造成相应的自激振动增长很快。如果超过其范围，其呈现出逐步减弱的特点。实践中，切削速度范围为50 m／min～60 m／min的情况下，稳定性最差而容易出现自激振动，所以应合理化控制相应的切削速度。在进行给进量的优化过程中，其数值比较小的情况下则会造成较大的振幅问题，在其不断增大的情况下，振幅呈现出减小的趋势。在一定的粗糙度满足的基础上，可以适当明确较大的给进量以便有效控制自激振动。同样，背吃刀量的数值越大意味着切削力增加，容易出现振动问题。

第二，利用工艺技术提升来加强系统的抗振性。一是，从机床刚性特点、各部件固有频率优化、提升装配质量、增强阻尼等方式出发，实现抗振性的全面提升；二是，借助于刀具和钢的组合应用，从材料的角度出发，借助于钢和硬质合金的优势，有效提升抗振性。

2.2 改善工件加工方法和工装夹具

当被切削的工件表面存在着硬度不一致、表面量不均匀等情况，这些都容易引发振动问题，这就应重点明确机床主轴在转速较小的情况，并合理化减少给进量；不断提升增强主轴或镗刀的刚度；要是实现结合需求来配置装夹点，或开展相关的支撑固定处理；从工艺的角度考虑到相应的刀具、工件等配置情况，改善可能引发振动的因素，这些都能有效控制系统的震动问题。

3.3 进一步加固机床垫铁

在开展机床安装的实践中，地基施工则是重要方面，应严格控制施工质量。具体来说，应明确地基平整牢固的要求，加强安装质量控制，明确有效保障落实不超过机床几何精度超差的要求。考虑到地基与垫铁的接触精度的要求，大都是应保障落实在超过75%的接触面积，并能全面有效实现地脚螺栓与地脚螺栓孔实现和机床底座螺栓孔的匹配，这样方可以保障安装质量。

在具体的安装环节中，如果存在着垫铁与地基混凝土的不牢固情况，应进行重新浇灌处理。在全面检查的情况下，确实存在着垫铁与混凝土接触的裂缝情况，于是，在凿除的基础上，开展了重新浇灌措施。

在凝固之后，开展机床几何精度的检测工作，应保障机床的整体几何精度的超差状况的检查，可以有效对于存在着不合格项目予以相应的调整，并逐步开展相应的工件试加工、用三坐标检测加工的工件、工件的尺寸公差等予以合理化调整。在满足图纸要求的基础上，则应保障机床地脚螺母增加相应的螺母情况，能有效全面保障机床床身与地基地铁的锁紧力度的提升，避免造成由于系统震动而造成垫铁位移的情况。

3.4 规范机床保养要求

在具体的机床保养工作实践中，主要是存在着机床的润滑工作不过关，造成部件间存在磨损问题；设备导轨及运动部件存在着清洁不到位的情况，导轨面上粘有微颗粒物等，造成导轨磨损问题突出，影响到设备的使用寿命。

正是由存在着上述问题，明确了设备保养指导书及点检表，要求定期定时进行符合标准信号的油料添加。在进行操作设备的过程中，应按照点检表的要求来开展逐项检查，如果发现了存在着异常问题应立即予以上班，在最短时间内力求消除隐患问题。同时，提出了设备的几何精度检测表，针对更换产品的第一件工件开展几何精度的检测工作，重点落实设备的精度变化情况，全面尽可能消除由于精度不合格而造成产品质量过关的情况。

4 整改后的效果

从实践的应用情况，在积极选择上述改善措施的基础上，能从根本上全方位消除机床的几何精度超差问题，满足于预期的几何精度的合格要求。结合数个月的产品分析综合性数据来看，经过整改措施之后，设备能保障生产质量过硬的产品。所以，从整体来看，上述提出的整改措施具有明显的高效果，应在今后的工作中进行总结并加以推广。

5 结束语

综上所述，结合当前数控镗铣加工中心几何精度超差的问题，在结合实际调研的基础上，分析存在问题情况，深入探讨了相应的原因所在，结合部门和部门之间相互联合整改，能有效全面降低数控镗铣加工中心几何精度超差的情况，值得进一步推广应用。在今后的设备维护管理中，应积极利用先进化的设备诊断及分析工作，重视维护方法的先进性，全面提升设备故障诊断以及维护管理水平。

参考文献：

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[3] 王芳, 田云, 林斌. 在数控镗铣中心上去除不全螺纹的铣削方法[J]. 现代制造技术与装备, 2018年第10期:176-177.