機械製造切削工藝論文

A. 淺談機械加工精度論文

關於數控機床加工精度高的誤解(原創) 從事CNC機床設計也有一段時候了,發覺不少機械從業人員甚至專業工程技術人員對數控機床的加工精度存在不小的誤解,在生產中常能聽到這個是用某某數控機床加工出來的,精度如何如何,其實是不科學的,作為專業的技術人員,在下覺得有必要說明下數控的精度是不是真的如傳說中那樣神忽其神,還是另有隱情。 那麼所謂命題就在於數控機床的加工精度好是不是事實。。。在下的愚見是：是事實，但是不完全的事實。 首先，我們要搞清楚何謂精度。通常機械加工上的精度指的主要是四點：1、尺寸公差 2、形狀度公差 3、位置度公差 4、表面光潔度（至於其他最大實體尺寸之流其實是近年才出現的概念，可參考本科教材，這些概念，在公差的教學中是提到的，而且他舉例時花鍵的標注是用到這些概念的；但你參看《機械設計課程設計》以及《機械實用設計手冊》他在花鍵的標注中沒有使用到這些概念，可見其實他是可用可不用的錦上添花型概念。新手可能覺得奇怪，怎麼可能呢？實際上機械中有很多概念都可以互換的，比如說平行度公差，也可以說成兩個面同時對和他們垂直的面有處置度公差。） 回到精度問題上，既然現在搞清楚精度的概念，下個問題就是數控機床是否這些精度做的好呢。首先，要搞清楚數控機床的特點。數控機床，其實就是把數控系統（NC）裝在機床上，所以叫CNC。我國很多好機床數控化改裝的就是把普通機床裝上數控裝置和飼服系統就改裝成功了（當然做的考究點的會加滾珠絲桿，提高下主軸軸承精度啊，但根據偶的經驗其實機械部分的精度提高對整床加工精度提高影響不多，因為刀具的影響，這個以後再說）。那麼加數控裝置和飼服系統提高了什麼精度呢？位置度公差！！！對其他公差等級的提高有幫助嗎？我研究下來的結果是沒有！！！！ 這就是我要闡述的第一個觀點，那就是CNC機床的核心（也就是人們最神化的）數控裝置和飼服系統提高的就是機床加工的位置度公差（其實整個數控機床比普通機床提高的主要也是這個，以後會說到）。因為你想想數字控制提高的是什麼，是刀具或則工作台在進給是走的准確度，位置走的准了位置度公差也就提高了。但他能提高其他公差嗎？不可能，你位置走准了就能提高表面光潔度嗎？沒門啊，光潔度是什麼保證的，一是刀具，二是機床剛性好，震動下，你裝了數控裝置和飼服系統能改善他們啊，不能啊，無論數控車床還是鏜銑床甚至加工中心是不可能做到磨床的表面光潔度的。 而形狀度公差也一樣啊，所謂形狀度公差就是他這個平面做的平不平，圓做的圓不圓，那時靠工作台的位置準保證的了的嗎，不可能啊，他歸根結底靠的是你表面做得光潔啊，你想表面不光，平面怎麼可能平呢。 至於尺寸公差，那更是沒關系拉，高精度的尺寸公差其實就是靠機床機械部分的精度保證的，與電氣上的控制（在高精度加工時）沒有關系,所以你看一般介紹數控機床的加工精度是0.01mm,也就是統稱的1絲,要知道這個公差你儀表車床也能做到,磨床更是隨便搞搞啊。 也許有人要質疑，說數控機床主軸部件和主軸支承旋轉精度高,剛性好,進給傳動採用滾珠絲桿,且通過加預緊力消除方向間隙,所以機械部分精度高。那在下可以告訴你，一、機械部分精度的提高與電器無關，換而言之任何機床這樣做都能提高精度何必非數控不可。二、其實這些對機床的光潔度以及形狀度公差影響不大，因為精加工，關鍵是金屬切削，而切削的最後一環在於刀具，磨床之所以精度高就在於砂輪和刀具存在本質上的區別，這個區別所造成的質量差異絕不是你提高下傳動鏈精度所能夠改觀的，就好比再厲害在強壯的老虎能吃的了象嗎？不可能，他也是老虎，最多老虎中厲害點，不可能變成象的；也就是說，你數控的車床、鏜床甚至加工中心之流是都不可能做出磨床的品質，如光潔度、形狀度等等。 說了這么多，恐怕有人要說在下反對先進生產了。不是的，在下寫本文是希望各位能了解到什麼是數控機床最適宜加工的零件，其實最典型的就是類似變速箱箱體這樣有多個孔的孔系類零件，而其中各個孔之間都存在位置度公差關系的零件，而箱體無論是孔還是安裝基準面其實它的表面光潔度以及圓度平面度公差要求都不是很高，一般的精銑精鏜都可做到，這樣就可以發揮數控機床加工位置度公差高的特點，而且由於編程後不需改變，加工效率也很高。反之，某些工件，加工曲線很簡單，表面光潔度的要求較高（0.8要上磨床），又沒有特殊位置度要求的（如減速箱的軸），就根本沒必要上數車，那才叫勞命傷財，得不償失呢． 工藝是一件復雜而嚴肅的事情，是科學的事，可是現在不少工藝員知識不多，還不負責任，動則數控機床、加工中心，是的，這些先進的設備是使現在的加工變得方便了許多，許多傳統機械中的技術如樣板等由於這些技術的出現已不需要了；但事情都有雙向性，若一味強調簡單而依賴數控，勢必造成零件生產成本的高漲，要知道數控的設備價格是很貴的，遠超普通設備；數控加工人員的學歷一般是專科以上，人力成本也是高的；數控機床的功率及主軸轉速遠高於普通機床，機床運行的成本也是驚人的。 所以我的意見是，我們生產中做工藝要盡量避免設備使用的成本提高，在同樣條件下一定應該選取成本小的加工方法，因為企業是贏利為目的的，那些叫囂不計成本的是自欺欺人的書獃子看法，是不切實際的。所以切不可把數控當萬寶全書，動則加工中心，這樣對企業的發展、產品的成熟、市場的推廣都是不利的，數控應該實實在在成為生產過程中的一把尖刀（好鋼用在刀刃上），而不應該像不少公司那樣成了工藝偷懶的代名詞或抬高身價的名片，那才是機械業從業者的悲哀 我原創的，夠實力吧!!!