數控車床加工精度的影響因素及策略

王雪峰

（北方華安工業集團有限公司，黑龍江齊齊哈爾161006）

數控車床加工精度的影響因素及策略

王雪峰

（北方華安工業集團有限公司，黑龍江齊齊哈爾161006）

數控車床在機械零部件的加工過程當中直接決定著加工產品的質量和精度。所以，從這個角度來說，數控車床就是機械工件生產加工活動的一個關鍵因素?；诖耍紫葘悼剀嚧驳墓ぷ髟砗突咎攸c進行了分析，然后剖析了其主要的影響因素，最后針對數控車床加工精度的改進提出了策略，以供參考。

數控車床；加工精度；影響因素；策略

1　數控機床設備的工作原理及特點

1.1數控機床設備的工作原理

數控車床是當前機械加工產業當中十分常見的一種設備，具有較高精度的技術控制水平以及理想的生產效率，其融合了現代社會生產生活當中多項先進的科學技術，因而從其誕生之日起就受到了業內人士的追捧。在數控車床當中，常見的結構就是多工位刀塔技術結構或者動力刀塔技術結構。正因為這兩種結構的作用，使得數控車床具備良好的機械加工性能，能夠加工多種類型的的工件，例如螺紋工件、槽工件和蝸桿工件等。除此之外，數控車床還能夠進行直線插補、圓弧插補等多種技術活動，從而有效改善了復雜工件加工的質量，提高復雜工件加工的效率和精確度，最終使得整個機械工件加工制造業獲得了更加理想的生產水平和經濟效益[1]。

1.2數控機床設備的主要特點

相對于普通車床而言，數控車床具有以下更為顯著的特點：首先，在加工技術方面，數控車床的機械工件加工精確度更高，加工質量更理想；其次，數控車床加入了多坐標聯動機制，從而能夠對更為復雜的機械工件進行加工，提高了加工的技術水平；再次，在加工機械設備種類較多的情況下，數控車床只需要針對其中的數控技術程序進行相應的改變即可，而不需要對整個生產線進行重裝，大大提高了機械設備的加工效率，同時也能擴大數控車床的應用范圍；第四，從整體層面來看，數控車床的生產效率更高，在單位時間當中能夠完成的加工量更多，相關數據顯示數控車床的加工效率是普通車床的三到五倍；第五，從機床設備的具體運行過程來看，數控車床的自動化水平更高，因而能夠有效降低對勞動力的需求，減輕工作人員的工作強度；最后，從機械工件的加工技術來看，數控車床所用到的加工技術具有更高的精密性。所以，這對于工作人員來說，就需要具備更高的專業水平。

2　數控車床加工精度的影響因素

2.1伺服系統

通過對數控車床基本工作原理的了解，可以得知，數控車床的中樞系統就是伺服系統，是數控車床當中的一個重要構成部分。伺服系統主要是通過對機床部件進行驅動，使其轉化為零件開始加工活動。另外，伺服系統的功能實現還依靠于電機驅動絲杠，絲杠的傳動精度就是伺服系統的控制精度。一般情況下，數控車床所用到的是閉環控制伺服進給系統。在具體的機械工件加工的活動當中，伺服系統首先需要對絲杠進行信號傳遞，接著絲杠會進行反向運轉，此時，絲杠會產生短暫的空轉情況，由此引起反向間隙誤差，從而影響到工件加工的精確度[2]。

2.2刀具參數

在數控車床實際的加工活動當中，主要是通過刀具進行產品的切削，從而完成產品的加工，而刀具主要是受事先編好的程序控制。在切削的過程當中，例如對棒料零件進行切削，車刀軸線會產生一定的偏差，如果不對該偏差進行及時的控制，就會導致該偏差越來越大。所以，必須要對數控車床中刀具的參數設定引起重視。在進行程序編程時，要充分結合產品的特點，對刀具軸線偏差進行認真分析和修正。

3　數控車床加工精度的改進策略

3.1伺服系統的誤差及抑制

通過上述分析可以得知，伺服系統在數控車床的加工活動當中具有十分重要的應用價值，并且直接影響到機械工件的加工精確度。所以，必須要對伺服系統當中所產生的加工誤差予以重視。而為了能夠更好地控制伺服系統當中的誤差，需要從機床的設計開始抓起，包括采用動態性能更好的驅動裝置、提高伺服裝置的抗壓水平和抗載能力。當確定數控車床的具體伺服裝置之后，還需要進一步優化系統的參數，例如選擇更高的位置開環增益等。

3.2床身導軌的幾何精度

隨著現代化先進科學技術的推廣和普及，數控機床的加工精確度、加工效率都有了明顯的提高。與此同時，數控機床自身的性能和結構也面臨著更高的技術要求，包括對數控機床底座鑄件的重量、承載能力以及導軌的精度和抗壓能力等，都提出了更高的要求。通常情況下，全功能的數控機床為了能夠更好地實現各方面的功能作用，會利用斜床造型代替過去復雜的鑄件整體結構，從而有效減輕設備自身的重量。從力學的角度來看，采取斜床造型的數控機床通常采取封閉式筒形結構，從而進一步提高數控機床的抗彎水平和抗扭水平，確保數控機床在運行狀態中的穩定性。

3.3誤差的改進方法

誤差補償法是對數控系統的補償功能加以利用，并補償已存在的坐標軸，有的車床精度不高，可以采用該方法來提高產品精度，該方法的實施可以通過硬件與軟件進行。例如對于半閉環伺服系統的數控車床，在應用中會由于反向偏差而影響到定位精度，因此在對誤差進行消除時，可以采用反向偏差補償的方法。誤差防止法指的是在設計與制造數控機床的過程中，通過對機械零件精度的提高，來對潛在誤差進行消除。該方法的特點在于能夠將加工精度的整體誤差進行控制，然而成本不占優勢，同時在原來基礎之上提高該數控機床的加工精度相對困難。

4　結語

數控車床在機械工件加工制造業活動當中，具有十分重要的作用和意義，所以必須要對數控車床的應用引起重視。本文詳細分析了數控車床加工精度的影響因素，并提出了對應的改進策略，希望能夠引起讀者的重視，共同為機械加工制造業作出貢獻。

[1]劉艷輝.探究數控車床加工精度的工藝處理及優化[J].山東工業技術,2016(7):7.

[2]邱曄.數控車床加工精度的工藝處理及優化[J].科技創業家,2014 (1):58.

（編輯：劉楠）

Influencing Factors and Strategies of M achining Precision of CNC Lathe

W ang Xuefeng
(North Huaan Industry Group Co.,Ltd.,Qiqihar Heilongjiang 161006)

It is well known that CNC lathes play an important role in industrial activities,especially in the processing ofmechanical parts,which directly determines the quality and precision of the processed products.Therefore,from this perspective,the CNC lathe is a key factor in production and processing activities ofmechanical parts.Based on this,this paper firstly analyzes the working principle and basic characteristics of CNC lathe,then analyzes itsmain influencing factors,and finally puts forward the strategy for the improvementof machining accuracy of CNC lathe.

CNC lathe;machining accuracy;influence factor;strategy

TG659

A

2095-0748(2016)21-0037-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.21.16

2016-10-02

王雪峰（1974—），男，黑龍江齊齊哈爾人，大專，高級技師，研究方向：數控技術。