影响数控加工质量的因素

数控加工作为一种先进的加工方法, 被广泛地用于航空工业、舰船工业以及电子工业等高精度、复杂零件的加工生产。在数控加工中，影响数控加工质量的因素很多，即工艺系统中的各组成部分，包括机床、刀具、夹具的制造误差、安装误差以及刀具使用中的磨损等都直接影响工件的加工精度。也就是说，在加工过程中整个工艺系统会产生各种误差，从而改变刀具和工件在切削运动过程中的相互位置关系而影响零件的加工精度及质量。 一、机床的合理选用环节 数控加工在中国制造业中已经有了较长的使用时间，虽然有严格的数控机床操作规范、良好的机床维护保养，但是其本身的精度损失是不可避免的。为了控制产品的加工质量，我们定期对数控设备进行检测维修，明确每台设备的加工精度，明确每台设备的加工任务。对于大批量成批生产的零件加工工厂，应严格区分粗、精加工的设备使用，因为粗加工时追求的是高速度、高的去除率、低的加工精度，精加工则相反，要求高的加工精度。而粗加工时对设备的精度损害是最严重的，因此我们将使用年限较长、精度最差的设备定为专用的粗加工设备，新设备和精度好的设备定为精加工设备，做到对现有设备资源的合理搭配、明确分工，将机床对加工质量的影响降到了最低，同时又保护了昂贵的数控设备，延长了设备的寿命。

图1 刀柄结构

二、刀柄的合理选用环节 当我们的机床不可改变时，与机床相关的刀柄、刀具对数控加工质量的影响又变得突出了。在任何旋转刀具加工系统中，主轴与夹头(或其组合体)的联结是刀具加工性能实现的基石。 1.刀柄与机床的联结 目前企业常用刀柄与机床的接口主要有BT刀柄和HSK刀柄，刀柄结构如图1所示。BT刀柄与机床主轴的接口锥柄锥度为7∶24，这种方式的刀柄只适合于低速加工，因BT刀柄与主轴只是锥面配合，当转速太高时，由于离心力的作用会使锥面配合间隙增大，从而影响数控加工质量。当机床最高转速达到15000 转/分时，通常需要采用HSK型刀柄，HSK刀杆为过定位结构，提供与机床标准联结，在机床拉力作用下，保证刀杆短锥和端面与机床紧密配合。 2.刀柄与刀具的联结 对刀柄另一个重要的技术要求就是刀柄与刀具的联结方式， 包括加工时的夹持力度、径向跳动精度和平衡质量，刀柄的径向跳动精度要小于0.003mm。为支持机床的线性传动，主轴、刀柄和刀 具的总重量越小，对获得优良切削效果 越有利。根据客户各自的需求，都能够找到一种完美的刀柄系统，因为不同的系统能够提供不同的技术特征和优势。 刀柄对刀杆 、刀具的夹紧方式主要有4种刀柄：侧固式刀柄、弹性夹紧式刀柄、液压刀柄和热胀冷缩刀柄等，结构如图2所示。