数控机床的高速高精技术应用探析

赵传彬

摘 要：随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速发展以新型材料的研究和应用，对数控机床加工的高效益、高质量和低成本要求越加明显。数控机床作为智能制造领域的重要装备，集多项高端技术于一体，是科技速度发展的产物，多用于复杂零件的生产制造，如何最大程度的实现先进软硬件的匹配，发挥最大效能，提高加工速度和精度，从而提高产品质量，降低生产周期和成本，是众多企业提升竞争力的制胜之路。

关键词：数控机床；高速高精；智能化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.022

当今社会科学技术发展日新月异，经济形势复杂多变，市场需求不断变换，新材料和新技术不断涌现，环境与资源约束也日趋紧张，逼迫各行各业都要提升竞争力和适应力。数控技术作为当今装备制造的核心技术，《中国制造2025》将数控机床和基础制造装备列为“加快突破的战略必争领域”，其中提出要加强前瞻部署和关键技术突破，积极谋划抢占未来科技和产业竞争制造点，对装备制造和数控机床都提出来新的战略性需求，新的要求催生数控机床智能化升级和新型数控机床的发展。目前，高端的数控机床主轴转速高达200000r/min，分辨率为0.1μm，进给速度高达240m/min，高度发达的科学技术引领数控机床的加工精度进入了超精时代，高速、超精、智能、复合、柔性、绿色制造，已成为高档数控机床未来重点发展的主攻方向。

当前机械加工不单是单件大批量生产，人们对美感和艺术的追求日益升高，多用户的小批量多品种生产等个性化需求日益增多，数控加工不但要提高效率又要保证质量，这就要求CNC在满足现状轨迹允许的精度范围内，选择最佳的进给速度，特别在高精度模具加工中，生产周期至为重要，且曲面复杂，零件程序大，每个程序段很短，加减速频繁，如何保证刀具在每个点保持恒定切削速度，特别在拐角和小半径处，表面质量及尺寸、形状精度要求极高，必须利用特殊的控制方法实现高精和高速加工，既提高光洁度，又可以减少电火花和抛光环节。这些不只是有先进的硬件和高端的软件技术就可以实现的，还需要通过优化系统和伺服的控制参数，从而实现软硬件的匹配高效运行。下面以华中8型数控机床为例介绍高速高精功能的应用和参数的优化。

1 HNC-8型系统的4种加工模式及对应指令

G64（连续切削模式）、G05.1Q1（高速切削模式）、G05.1Q2（高精切削模式）、G05.1Q3（高速高精切削模式）。

2 控制切削模式的系統参数及说明

3 测试方法

（1）以参数定义，通过修改对应参数，验证其影响因素；

（2）以“零件缺陷与参数关系”作为理论依据，进行参数设置；

（3）通过修改优化参数，在同等环境下进行加工测试，检测零件的表面质量和形状精度；

（4）记录每种模式下零件加工耗时；

（5）对加工结果进行统计比对；

（6）进一步验证和优化参数，得到理想参数值。

4 不同模式下加工质量及耗时

5 高速高精参数优化调整建议值

6 不同模式适用场合

数控机床是高端科学技术产物，在高科技的计算机、电子信息技术时代，数控机床要搭配先进的软硬件，与此同时关键的支撑和配套技术也要同步，弥补我国机床业的短板，最大限度的发挥数控机床的功效，实现高度的智能化、自诊断、自适应和高可靠性，从而满足不同应用场合和不同材料的高效益生产，更好的服务于国家生产建设。

参考文献：

[1]李小清.高速高精运动控制补偿及参数校准技术[D].华中科技大学，2011（01）.

[2]陈丽.数控机床高速高精度化的实现方法及发展趋势[J].沈阳工业大学学报，2003（12）.

[3]汤志斌.数控高速高精运动控制方法的研究[J].制造技术与机床，2003（03）.