如何提高CNC加工中心的加工精度與效率？

                                                                                   如何提高CNC加工中心的加工精度與效率？

　　一、編程技巧

　　數控編程是數控加工最基礎的工作，工件加工程序編制的優劣直接影響機床最終的加工精度和加工效率。可以從巧妙的使用固有程序、減少數控系統的累積誤差、靈活運用主程序和子程序等幾個方面入手。

　　提高加工效率和加工精度，是機床加工技術始終追求的目標。數控機床的發展和普及，不僅大大減小了加工的輔助和準備時間，而且為提高加工精度和實施高速加工創造了條件。高速切削機理的不斷變化和現代刀具新材料的飛速發展，又為高速切削加工提供了理論和保證，從而使得在數控機床基礎上的高速高精度加工成為現代機械制造技術的重要發展趨勢之一。創新加工技術為機械加工帶來了革命性的變化.也促進機床技術得到了飛速的發展。

　　對列雙主軸布置

　　雙主軸布置從產生至今已經過三代重大的變化，第一代是在轉塔刀架的動力刀座上，安裝上小卡盤成為第二主軸。從第一主軸上抓取夾緊工件后靠第二轉塔刀架進行背面二次加工。很明顯，它只適用于小型工件且進行二次加工時，第一主軸只好閑置不用。第二代為尾座主軸，即將可伸縮的尾架套筒改為第二主軸。先伸向第一主軸抓住夾緊工件后退回原處，再進行背面二次加工。這樣的第二主軸在尺寸大小方面，明顯小于第一主軸。現在已發展到第三代，即在同一軸線上相對布置大小完全一樣的第二主軸—簡稱對列雙主軸。相應地配備了第二轉塔刀架。主要主軸的主軸箱一般是固定的，但也有少數可在床身導軌上移動。這樣實質上等于將兩臺車削中心相對合并成為一臺機床了。配備輔助主軸的優點是能在一臺機床上進行全部加工，而且從兩端加工的尺寸精度和同軸度比移至另一臺機床上去進行另一端加工時要高。日本中村留精密公司的丁w系列對列雙主軸車削中心.它的左主軸箱是固定的，而右主軸箱可以沿床身移動，不用機器人也可實現第一、第二主軸間工件的傳送。有的廠家的產品是左右兩主軸同步回轉。第一與第二主軸的功能一般不完全一樣，如有的產品第二主軸的c軸功能只限于分度。日本mazak的multiplex雙主軸車削中心具有6軸控制，兩個x軸控制兩個轉塔刀架的滑板移動，兩個z軸控制兩個主軸箱滑座移動，兩個c軸控制兩個主軸分度。由于兩個主軸均有c軸控制，在右主軸上銑削的表面可與左主軸上已加工的銑削表面采用同一參考位置。當工件裝在左主軸上加工完畢后，左右兩主軸同時向前進，在機床中部相遇。將工件轉移到右主軸中，右主軸退回原處，進行背面加工。當工件在右主軸中加工時，左主軸上裝上新的工件.同時加工，如此進行連續加工。

　　高速移動和高加/減速的機械進給系統

　　當前，高速高精度切削機床的進給系統是“回轉伺服電機+精密滾珠絲杠”和直線伺服電機直接驅動兩種方式并存，而以前者為主。這時所用的回轉伺服電機，是大扭矩，低慣量，轉速稍有提高的交流伺服電機。精密滾珠絲杠的導程則比原來加大了近一倍.同時采用多頭螺紋結構以增加螺母的有效圈數。加速度可達1g，最大進給速度40m/min。這種傳統進給方式尚有潛力可挖，進給速度和加速度還有可能進一步提高。90年代在高速高精度機床上出現的直接驅動方式，則是取消了聯軸節、滾珠絲杠螺母副等中間環節，由直線伺服電機按照伺服控制信號直接驅動執行部件移動的進給方式。由于它不存在中間環節所產生的滯后現象和其它的非線性誤差，因而執行部件能對進給指令立刻作出響應，從而實現很高的加速度和進給速度。目前，采用直線電機的機床，在輪廓加工精度為3um-5um的條件下，加速度達1-1.5g，最大進給速度80m/min,

　　直線電機本身所能產生的加速度可達10g.但由于受到執行部件質量的影響而使加速度大大降低。所以，要千方百計減輕執行部件的質量。另一方面，目前直線伺服電機的進給力還不夠大，尚有待于進一步提高。同步式和感應式兩種直線伺服電機可以滿足高速高精度機床的較大推力要求。

　　雖然目前直線伺服電機驅動的機床還不多，但越來越被生產機床的廠家采用，說明它代表了一種技術發展方向。

　　直線滾動導軌

　　在機床導軌設計過程中，如需要高精度高剛性時，設計師通常采用v形或平面滑動導軌，但這些導軌的缺點是摩擦力大，為此:常采用較大的電機和復雜的伺服控制系統。同時，由于這些導軌中動，靜摩擦系數相差很大:在運動開始時驅動力要突然增大，在運動開始后驅動力要突然下降。車削中心高速化的過程中，滑動導軌由于摩擦系數相對較大，低速運動時容易產生爬行現象，而逐漸被滾動導軌所代替，其中直線滾動導軌得到了廣泛的應用，即便是載荷比較高的設備也廣泛應用直線滾柱導軌來提高機床的響應。

　　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。

　　二、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。

　　三、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。

　　四、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。

　　關于提高CNC加工中心加工件加工精度與加工效率的方法。效率和精度都提高了，這樣才有利于利潤空間的提高，產能的提高。
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