數控機床加工操作中的誤差解析

陳志勇

摘 要：我國機械化加工行業在這些年發展速度迅速，且需求量大，對我國經濟發展具有重要作用。而面對數控機床加工操作中所存在的問題，不僅影響數控機床加工行業的發展，同時由于零部件精度不足常導致工件無法裝配及機械設備使用壽命降低，影響其使用與發展。筆者對目前數控機床加工操作中所存在的問題進行了分析，提出了避免誤差產生的方法及策略，以便為數控機床加工精度的控制提供參考。

關鍵詞：數控機床；加工操作；誤差解析

數控機床對實現金屬零部件高精度加工具有重要意義。而隨著我國經濟建設速度的加快，數控機床加工行業發展將會更大的發展。但目前數控機床加工中常由于機床設備問題及人員操作問題常導致零部件加工誤差較大，影響后期裝配工作的開展，也會對后期設備使用壽命造成極大影響。對于此，在用數控機床進行零部件加工中應加強技術管理，以減少零部件加工誤差，減少由于加工誤差而導致的損失及影響設備使用。

一、數控機床加工操作中的誤差原因分析

1.程序編制中的誤差分析說明

對于數控機床加工誤差，編程誤差應作為重點考慮，如逼近誤差，在數控機床中對零部件進行加工時，數控機床裝置中存在不同的插補功能，即在零件輪廓相逼近的過程中，直線與圓弧方式進行是主要方式，而采用該種模式時，在逼近零部件時會產生較大誤差，常指插補誤差。這種情況常導致機械加工件精度無法到達設計要求。

2.控制系統誤差影響分析

對數控機床操作控制系統，由于其未配置檢測裝置，同時也未配置反饋電路，因此，在設備運行中無法對系統產生的誤差通過系統自動進行反饋，而這種誤差其主要是由于步進電動機所造成。而這種誤差，主要由以下幾種，其一是動態誤差，其主要是由于電動機運行中的震動問題所產生的，如由于零部件加工中所采用低頻加工，其常會導致共振情況，對誤差產生具有重要意義。其二是啟停誤差，如零部件加工中發生啟停，在電動機緩慢轉動過程中會導致刀具切削變化，影響精度。

3.數控機床操作誤差影響分析

數控機床操作所帶來的誤差主要有以下幾種：首先，測量誤差是主要因素，如由于受到測量器具及測量者操作技能的問題，常導致其測量數據存在較大的差異，影響其加工尺寸。其二，刀具磨損問題也是主要因素，如在數控機床連續加工中，由于刀具長時間進行磨損而產生高溫，導致其刀尖磨損，切削精度降低。其三，反向失動量誤差也是主要因素，如機床在加工中由于機械間隙及機床傳動部件問題而導致誤差，影響機加工精度。此外，對刀誤差也是主要問題，如機床加工過程中，在刀具移動至起刀位置時，受操作系統的影響會導致對刀誤差產生，對制件精度造成影響。

4.零部件定位誤差影響分析

采用數控機床對零部件進行加工時，必須采用合適的夾具對零部件進行精準定位，且定位應牢固，不得受到影響。如存在定位問題，或相同零部件定位不一致，常導致零部件加工精度偏差，其結果將致使加工件尺寸問題存在大的偏移，對零部件裝配造成問題，對于此，在實際機械加工中應引起重視與避免。

二、關于數控機床機械加工中控制誤差的措施分析

1.做好編程誤差的控制與規避

對于編程誤差的控制，首先在零部件加工前，應根據零部件編寫切實可行的加工程序。如可采用手工編程形式，而這種形式對于簡單零部件加工可起到一定效果；而對于復雜零部件的加工。采用計算機輔助編程可起到一定的效果。但采用計算機編程，對其進行換刀點及軌跡設置時，難免會出現一些問題。對于此，在對數控機床加工中應結合零部件特性，探索數控機床內部功能與開發，探索有效編程方法，并強化計算機輔助編程在數控機床加工中的應用，以免加工中出現走空刀的情況，減少編程誤差問題。

2.加強控制系統誤差控制

關于控制系統誤差的問題，首先應做好加工原價的選擇，如在條件允許的情況下，盡可能選擇步進角較少的設備，即在設備選型中應做好電動機選擇。其二，做好驅動電路環節，如針對電動機控制環節，應選擇好的驅動電路實施作業，促使電動機步拒角減少，一起到提高設備加工精度的目的。另，從控制系統入手解決操作誤差的問題，開環系統控制應特別引起重視。如增設類似直光柵的檢測裝置，對由于通道產生的誤差進行監視與補償。以便彌補步進電動機工作運行中的缺陷問題。

3.控制人為操作誤差的產生

在對數控機床進行加工中，人為操作誤差是不可避免的問題，如何控制用從多方面進行。一方面應加強對員工技能的培訓與提高，如企業采取有效措施制定相應制度與規程，規范員工作業流程，并強化培訓與考核，使員工能夠養成良好作業習慣及提高其綜合技能，以減少員工誤操作對零部件加工所帶來的誤差。另一方面，加強設備保養與維護，對于存在的設備異常問題，工作人員應及時處理，同時對設備做好保養與維護，以實現設備性能的優良保存，以便實現設備的高精度加工。

4.做好零部件加工定位與保持

對于連續性、批量化生產中，數控機床加工中的零部件定位問題應重點考慮。一方面應做好工裝夾具的制作，針對不同的工件，應制定不同且適應的夾具，以符合零部件在加工過程中不發生位移等缺陷而導致誤差。；另一方面，在制件加工后應做好檢驗工作，對存在的問題及時采取措施解決，以免誤差持續擴大而導致工件受損嚴重，影響其使用。

三、結束語

綜上所述，數控機床加工技術是目前機械化加工實現批量化生產及現代化生產的重要加工技術，對我國“中國制造2025”的目標實現具有極其重要的意義。而基于目前數控機床加工技術，由于設備及操作等方面的問題，常導致數控加工精度不足，影響零部件裝配及設備使用。筆者對數控機床加工中導致誤差的原因進行了分析并提出了應對策略，以供參考。

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