數控車床技術發展現狀及精度提升方法探索

楊皓天　萬騰　劉瑤

摘 要：數控技術是現代工程制造業所依托的重要技術，我國的數控車床技術近年來有了長足的發展，為我國的機械加工行業提供了不小的幫助，但同時也應清楚的認識到我國數控車床在技術和市場占有率上的不足，生產廠家應積極探索出路，數控車床的使用者也應嘗試新方法以提高零件的加工精度。

關鍵詞：數控車床；發展歷程；現狀；精度提升

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.12.021

數控技術是將機械、電子技術、液壓及氣動等眾多技術集于一身的先進技術，數控技術自誕生以來給機械制造業帶來了巨大的變化，其具備的高效率、高精度以及高度自動化的優點正迎合了裝備制造業對加工設備的需求，數控機床技術水平的高低和其加工能力的強弱是衡量國家裝備制造整體水平的重要標志。數控車床是數控機床最常見的重要分支，在數控加工中需求量高、占有的比例很大且發展速度很快，通過研究數控車床的發展過程及發展現狀，努力探索先進的加工技術及工藝，能夠更好地促進我國數控車床技術的發展，為提高我國工業制造能力提供保障。

1 數控車床技術發展現狀

我國對數控車床的研究和開發始于20世紀70年代，經過多年的探索與發展，截止到2000年，結構簡單的臥式數控車床已經較為廣泛地在各大加工企業中使用，其特點是價格低廉、購置所需的費用較少，且能夠完成車床加工的常規需求，且加工效率相對于人工較高，特別適用于批量生產中使用，因此受到了加工界的歡迎，目前仍有很多企業仍在使用這一機型。隨著時代的進步，有2軸控制的斜床身數控車床及立式數控車床逐漸占據我國市場，相對于普通臥式數控車床而言，其加工能力、自動化程度更為強大，國產機型受到了用戶的認可與購買，能夠在機械加工上給我國加工企業以更大幫助。而更為先進的3軸以上的數控車床，因其技術復雜且售價較高，在我國的中小加工企業中的保有量較低，大企業所購置的3軸以上的數控車床也多以進口技術為主，其機型多為外資或合資企業所生產的成熟產品，國產機床對高端機床市場的占有率較低。近年來，我國針對中高端的數控車床市場也努力開發了新技術，如雙主軸雙刀架車削中心、車Y 軸功能的車削中心以及銑復合中心等新技術和新機型都紛紛研發成功并推向市場。

盡管近年來通過不斷努力，我國的數控車床技術取得很大的進步，但是與發達國家相比還存在著較大的差距，其主要表現在以下幾方面：（1）由于我國的數控技術起步較晚，技術沉淀不足，導致可依靠的技術基礎資源缺乏、專業技術人才較少、自主創新能力較弱。（2）由于加工能力和經濟實力的限制，市場上所出售和使用的數控車床多以中低端機型為主，導致低端產品產能過剩，中高端產品市場占有率嚴重不足。（3）由于國產的中高端機床產量及銷量較少，導致機床生產企業獲得的市場回饋不足，這影響了我國高端機床的結構改良與技術進步，導致高端機床的產品質量及可靠程度仍存在一定的缺陷。（4）由于市場占有率及技術水平的制約，我國能夠生產高端機床的大型企業及國際化企業嚴重缺乏，國有大型機床廠所擁有的技術仍較為落后，其發展方向及出路仍有待探索。

我國現階段所使用的先進車削技術主要包括以下幾類：（1）超精密車削加工。主要包括精密車削、研磨以及鏡面磨削等加工工藝，主要利用超精密車床以精細的加工手段完成微量車削，車削厚度僅為1 μm，通常用于加工球面、類球面等表面光潔度較高的零件。（2）高速切削加工技術。主要應用于產品的精加工工序，能夠有效縮短產品的加工時間以提高生產效率。在加工的過程中可以保持刀具較低的溫度和較淺的切削量，既延長了刀具的壽命也減少了材料的浪費，且高速車削能夠獲得更好的零件表面質量，能達到高效率與高品質共存的要求。（3）車削復合加工技術。車削復合加工技術以車床為主要的加工機構，除車削加工工具以外，還包括了輔助銑削加工工具等其他工具，能夠在完成車削加工的同時在軸類零件上完成溝槽及平面的加工，此種包含兩類以上加工工序的復合加工技術具有高效、高精度的明顯優勢。

2 提升數控車床加工精度方法探索

由于數控車床是多學科結合的現代化產品，要提高其加工零件的精度主要應從以下幾方面考慮。首先，應對機床按照標準進行精度方面的調校，主要從主軸、鑲條及床身三方面進行調校，應對車床的加工過程做及時的監控，發現某一部分存在不足應及時調整，同時應觀察定位精度及反向偏差等方面是否有提升的空間，必要時先通過手動方式對機械進行修正，再通過數字控制進行進一步優化。其次，考慮電子脈沖是否對滾珠絲杠的導程產生誤差影響，進而影響到車床的加工精度，以及各個傳動機構的配合精密程度是否達到出廠要求，若發現進給機構存在傳動間隙，應及時給與處理。再次，在數控編程的過程中，應考慮盡量縮小偏差，以達到降低誤差的要求。多考慮使用插入回參考點指令進行編程或使用絕對方式進行編程，就能在一定程度上提升加工精度。在編程的過程中使用逼近誤差進行處理，這種采用近似的處理方式就容易導致誤差的產生，此時應盡量選擇掌握廓形方程來編程，以減小編程對數控加工精度的影響。

3 結束語

通過分析我國數控機床的發展過程及取得的成就，清楚地認識到我國工業加工行業存在的不足，數控車床技術以及數控機床技術的發展空間仍然很大，還需要生產廠家和使用者在技術及使用方式上多加探索，努力提高我國制造業的科技水平。endprint