淺談提高數控機床加工精度的方法

宋佳佳

（陜西航空職業技術學院機械工程學院,陜西 漢中 723102）

數控機床是實現先進制造技術的重要基礎裝備，數控機床是高精度自動化機床，主要是因為它具有很好的伺服反饋系統以及快速的響應能力，所以在機械制造生產中已得到了廣泛的應用。隨著企業對零件加工要求的不斷提高，也對數控機床的加工精度提出了更高的要求，在這里就針對這一問題進行了分析和歸納。具體如下：

1 機床的提高

為了提高數控機床的加工精度，可以從數控機床的反向間隙和定位精度兩方面入手。定期對機床進行檢查和補償，對于這兩方面的測定和補償是提高數控機床加工精度的首要方法。目前使用的補償手段有誤差防止法，誤差直接補償法，相對誤差分解、合成補償法。這些方法的實施需要一整套完整的高精度測量裝置和與它相關的輔助設備，成本高，浪費時間，經濟性不好。而且補償受環境等各方面因素影響，效果不是很顯著。個人建議使用者不必將精力浪費在這方面。這是機床生產廠家應該考慮和解決的問題。

2 加工工藝手段的改進

在工件的精加工過程中，可以通過如下的方法，從而提高精加工要求。

（1）增大刀具前角。

（2）用好的潤滑性能切削液，使切屑和刀具同時形成潤滑膜的吸附膜，可以減少切屑和刀具間的摩擦，可以抑制積屑瘤的產生。

（3）將數控銑床切削速度提高到3200r/min以上。這樣切削溫度就高于積屑瘤產生的相對溫度區域，也能控制它的產生。

（4）降低前刀面的表面粗糙度值。

（5）使用金剛石等高硬度材質作為提高數控機床精度的刀具材質也是一個很好的途徑。

（6）改善切削環境提高機床加工精度。增加空氣凈化裝置和溫度調節裝置也可以提高機床加工精度。

3 編程方法的改變

（1）合理設計公差帶位置。帶偏差的尺寸是零件加工必須要保證的重要尺寸，其公差帶的位置分布是不一樣的。我們編程的數值計算工作是要根據零件輪廓尺寸進行計算，需要在最大值和最小值之間，選擇確定一個尺寸用于控制精度。如果尺寸選擇不合適，就算數控機床的精度很高，也不見得能加工出復合公差要求的工件。

解決的手段是調整公差帶位置。如圖，取尺寸中間值作為基本尺寸，將公差帶改為對稱公差。

（2）數控機床由于絲杠螺母傳動系統存在反向間隙的原因，會出現反向誤差。反向誤差會引起刀具反向加工移動響應滯后，影響加工精度。為了消除反向誤差，提高加工精度，應盡量避免反向加工，尤其是當被加工的工件尺寸精度接近數控機床的重復定位精度時及其重要。

（3）降低數控系統累積誤差的影響。當數控機床在長時間進行G00，G01，G02，G03等加工動作時，數控機床將產生累積誤差，當其累積到一定數值時，會增大機床的定位誤差，影響加工精度。所以，必須減少甚至消除累積誤差對加工精度的影響，措施如下：

1）A盡量使用絕對方式編程。絕對方式編程以坐標系原點為基準，該點是一個在編程過程中不變的點。每一個加工動作都是以此為基準，只要原點不變，加工定位就準確，就不會造成誤差的疊加累積。而增量方式編程，是以當前動作的終點為基準計算下一動作坐標位置的，前一動作的誤差就會和當前動作的誤差疊加到一起，移動一次，累積一次，連續動作多次必然產生足以影響加工精度的累積誤差。

2）B在數控程序中編寫回參考點命令。機床自動回到參考點后，會使各坐標清零，便可以消除數控系統運算的累積誤差。在較長的數控程序中，為了消除累積誤差，通常采用回參考點換刀的編程思路，就能有效的保證加工精度，一舉兩得。

（4）直接在參數設置中補償。試切完成后進行測量，發現尺寸誤差成單方向分布，且誤差值相同。可在數控機床操作面板上通過參數設置直接消除誤差影響。

圖1

將z向0.04mm的誤差通過計算（-398.812-0.04=-398.852），將結果輸入，點擊進行更改。

圖2

結果如下圖：

圖3

注意，此方法適合單件，小批量生產。以上是個人的經驗之談，僅供交流。

[1]俞暉.加工中心定位精度和重復定位精度標準淺析[J].機械工業標準化與質量,2009(08).

[2]倪祥明.數控機床及數控加工技術[J].北京:人民郵電出版社,2011.