提高數控車床加工精度的措施探討

杜巍

摘 要 科學技術的發展帶動了我國工業生產技術的不斷提高，其中數控車床制作工藝和技術的不斷提高，其在機械制造業中得到了廣泛的應用，由于數控車床的精度控制直接影響著加工機械產品的精度，因此引起了業界和學術界的重視和關注。本文主要針對當前我國數控車床的工作原理與特點進行分析，探討提高其精度的具體施工措施，為我國日后的工業生產提供重要的參考基礎。

關鍵詞 數控車床 加工 精度 措施

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A

0引言

數控車床在機械加工制造方面具有相當的特點和優勢，其應用大大提高了生產效率和品質。而就具體生產加工而言，其加工精度會受到相應因素影響，如伺服系統、刀具參數和切削用量的選擇等。為避免帶來車床最終加工的誤差，提高加工精度，就需要綜合各種影響因素進行分析，探究出有效的精度控制方法，切實應用以解決工件加工制作過程中的“大難題”。

1數控車床工作原理及其工作特點

1.1數控車床的工作原理

數控車床是一種高精度、高柔性和高效率的自動化機床，其組成部分主要包括動力源、電子控制單元、機械本體、伺服系統和傳感器等。其配備動力刀塔或者多刀位刀塔，加工的復雜工件包括直線圓柱、斜線圓柱以及各種螺紋、槽、蝸桿。其工作原理有別于普通車床，通過對零件圖紙進行加工程序的編制，然后將編程系統輸入CNC裝置，然后CNC裝置經過大量的數據運算和處理，把命令直接傳輸給伺服系統即執行機器，執行機器根據指令要求驅動機械本體各部件加工出零件圖紙要求的零件成品。

1.2數控車床的特點

結合上述內容可知，相較于普通車床，其裝備的多種部件極大強化了車床的性能，使其擁有了更為強大的特點和優勢。首先，數控車床的加工精密度和準確度更高，加工過程相對穩定，不易出現強烈振動，安全穩定性更為突出；其次，數控車床的生產質量和生產效率更高，數控系統在保證產品質量的同時極大加快了加工速度；此外，數控車床能夠多坐標聯動，可加工的工件復雜度更高；另外，數控車床較普通車床的加工能力更強，只需通過數控程序和參數的調整就能對不同零件進行加工；最后，數控車床自動化程度高，加工成本消耗更低而實際生產輸出率更高，可為加工企業創造更大的經濟價值。

2數控車床加工精度的影響因素

2.1數控車床自身對加工精度的影響

數控車床自身對加工精度的影響主要體現在控制系統和傳動系統兩個方面。其一，在實際應用中，開環式數控車床控制系統造成的加工精度誤差主要是由元器件質量、性能上不達標、不符合電機要求這一問題所導致的。而閉環式數控車床控制系統加工精度誤差則主要是因為在安裝時對精度缺乏足夠的關注和重視而導致的。其二，當前我國所通行的數控車床多為經濟型，其在使用的時候，就容易出現“超程”“過切”等問題，從而導致零件加工出現誤差。

2.2刀具參數

數控車床對零部件實施加工主要以刀具完成切削過程，因此，刀具參數對加工精度會產生相應影響。實際加工當中，如切削棒料零件時，一旦車道軸線出現相應變化，則刀劍圓弧半徑也將不斷變化，帶來的偏差也將不斷增大。如車床刀主偏角不斷變小，則周線尺寸變化將不斷變大。如相應變化未被及時發現并修正，則偏差進一步擴大，也就會對加工精度產生較大影響。這就要求技術人員應當明確數控車床刀具工作原理，基于軸向尺寸變化規律對軸向位移長度進行科學規劃及合理設置，明確刀尖圓弧半徑、主偏角等具體參數并進行密切監控。利用程序編程實現相應參數的有效把控，避免刀具參數偏差過大。

3提高數控車床加工精度的方法

3.1誤差防止法

誤差防止法主要是通過優化機床的構造，提前消除影響數控車床加工精度的因素，避免誤差的出現。這種事先預防的方法能夠很好地解決可能存在誤差源的影響因素，但是誤差防止法的應用需要結合數控機床改造成本以及數控機床系統和部件升級換代等方面的實際狀況，避免因為對機床構造的優化加大企業的投入成本和改造不當造成的數控車床報廢和難以升級換代的事情發生。

3.2誤差補償法

為實現數控車床加工精度的有效控制，可采取的方法之一為誤差補償法，通過對數控系統的補償功能運用以坐標軸誤差補償的方式達到車床精度提升的效果。該方法相對經濟且高效，通過硬件便可直接操作，為追求更高精度也可通過軟件完成。具體操作方法包括：硬件誤差補償，如數控車床為半閉環伺服系統，可通過反向偏差給予補償，使得加工零件的精度誤差有效降低。如數控車床定位精度大于0.02mm，則可選用編程法予以補償；編程法補償，可保持機械原有狀態下通過編程實現數控車床的插補加工。插補加工過程中插補進給中遇反向時，給反向間隙值再正式插補就可以滿足零件的公差要求。通過對坐標位移指令值的補償修正實現反向偏差的有效消減乃至消除。

3.3適當提高軌道精度

數控車床的切削速度與加工精度間的關系呈正比，使用較高的切削速度會提高加工的精度和質量，但也會引發關聯性振動，因此在零部件加工的過程中，需要保證其加工軌道具有良好的幾何精度和剛韌性，一般的可以通過對整體鋼制滑動軌道進行磨削，進而來提高導軌的精度穩定性。具體實施方法如下：采用經淬硬處理之后的鋼制可滑動型加工軌道，并采用螺釘將其固定在某一平面上，同時在兩個平面間注入物體進行充實，最后對整體鋼制滑動軌道磨削，從而獲得良好的幾何精度。

4結語

綜上所述，本文在介紹數控臥車工作原理的理論基礎上，對會引起數控臥車加工誤差的主要因素進行了研討和分析，并提出了能夠防止和控制其加工誤差的有效措施，在實際生產過程中具有一定的參考價值。

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