有效提高數控加工精度的策略思考

秦泉

（烏蘭察布職業學院，內蒙古 烏蘭察布 012000）

0 引言

為進一步推動我國制造業的迅速發展，機械加工行業秉承“嚴要求，高精度”的加工理念，逐步建立起系統的生產標準，對數控加工的精密化、自動化提出越來越高的要求。同時，數控加工在更多行業中發揮了價值，承擔越來越重要的加工重任，面臨越來越大的加工難度，為滿足零件加工要求，符合零件加工精度，數控加工技術的提升勢在必行，目前數控加工與機械加工技術結合發展已成為一種提升數控加工精度的有效辦法，但不可忽略的是，因技術局限，目前數控加工精度還有待進一步提升。

1 數控加工車床的運行原理

數控加工車床屬于機電一體化產品，在自動化機械技術、計算機信息技術、測量技術等技術的支持下得以運行。目前，隨著各項技術的不斷升級，數控加工車床的智能化程度也得到提升，相應地，數控車床的加工精度、加工效率等也隨之提升。從數控加工機床結構來講，其內部包含機械機構、電子控制單元、電源、檢測系統等零件，當使用普通車床進行零件加工時，系統內的刀具、工件的運動都需要利用人工來進行控制，需要在加工圖紙的指示下一步步完成相關加工操作，既浪費時間，也無法有效保證零件加工的精度。而在使用數控車床進行零件加工時，只需工程師將加工程序編程為一段特定的密碼，機床就會按照既定程序里規定的規格參數、加工順序、車床旋轉方向等來控制車床運動，進而實現自動加工，相比人力加工，數控加工方式更加智能，機動性更高，可最大程度節省人力，也能避免人力加工過程中容易出現的多種失誤，大大提升了零件加工的精度，故數控加工勢必會逐步取代普通機床加工的方式[1]。

2 革新數控技術對于現代加工業的積極影響

2.1 優化外觀，實現標準化加工

對于現代加工業，人們不僅對機械加工的質量、精度提出更高的要求，更對產品外觀、加工的標準化等都提出了更高要求。為滿足產品外觀要求，一方面要提高產品設計水平，另一方面還要確保機床加工能完美還原產品的外觀設計。在產品加工中采用數控技術，技術人員可根據設計要求設計標準化的加工程序，確保每一步加工的準確性，同時在數控機床加工的過程中，技術人員還能根據機床的實際運行情況靈活調整數控機床的操作方式，最終制造出與產品設計相匹配的零件產品，同時標準化的生產會大大減少零件間的差異，也會在很大程度上提高產品的美觀度[2]。

2.2 讓零件加工管理逐步走向自動化管理模式

傳統人工管理的機床加工會受到加工人員技術、經驗、失誤等人為因素的影響，難以確保零件加工的精確度和質量，而數控加工技術的應用使得傳統機床管理方式從人工逐步走向了智能，機床加工遵循的是技術人員提前制定的智能化加工程序，加工更加目標明確，加工動作更加系統，加工方式也更加科學，人工干預減少，人為因素的影響自然也被降到了最低，逐步實現了自動化管理。除了提高加工精度外，這種管理方式還會大大降低機床的加工成本，提高加工的經濟效益。

2.3 大大提高產品的生產精度與標準化

數控技術強調自動化、標準化，利用數控機床生產處的產品相比傳統機械加工模式下生產的產品而言，各個產品之間的差異會大大減少，生產精度會大大提高，這是因為傳統的產品加工過程中會受到過多的人為因素影響，如技術人員的計算能力、手工加工控制能力、加工經驗等方面的影響，所以很難對加工過程進行精確控制。但數控技術的出現，手工加工被機械加工取代，人在加工過程中的參與度被降低，加工過程被簡化，只需要技術人員在加工前根據產品加工要求制定相應的工藝參數即可實現自動加工，由此減少人為不利因素影響下出現的加工失誤，提高數控機床的生產精度，這也是堅持數據加工推廣的主要原因。

3 機床加工出現精度誤差的主要原因

3.1 機床運轉異常造成的精度誤差

在使用機床進行零件加工的過程中，機床的每個加工步驟都受到加工程序的直接控制，而機床是否按照既定程序進行加工操作是影響產品質量的關鍵因素。傳統的人工加工方式下，人為操作過程中可能會因為加工次序問題而影響零件質量，造成零件精度誤差。而數控加工雖相比人工加工更能保證加工精度，但仍然可能會因為機床刀具的差異或磨損等問題引起加工誤差，尤其是當機床配置的刀具不同時，機床加工的效果也會大不一樣，所以當機床選擇的刀具不合格、尺寸有誤差，或在運行過程中因磨損而變形時，機床運轉都會發生異常，生產出的產品精度會大打折扣。

3.2 位置誤差

當機床參數設置不合理時，機床參數與產品設計參數不符，機床定位系統可能不準確，進而造成加工失誤，影響加工精度。特別是對于某些需要進行二次加工的產品來說，誤差會更大，很難保證產品精度[3]。

3.3 機床控制系統故障

通常來說，在利用數控車床加工零件時，機床控制系統呈現半閉環控制狀態，產品加工精度受螺桿調節控制水平的直接影響，只要確保機床加工過程中螺旋漿動組和何服系統間的加工信號保持平滑傳輸狀態，就能在很大程度上確保產品加工精度。如果機床在磨削加工時受人為因素影響而出現錯誤，將導致機床控制系統出現無效或反向傳遞的情況，造成零件精度誤差，使零件外觀變形。

4 提高數控加工精度的相關措施

4.1 改進機床工藝技術

機床的工藝技術直接影響機床加工質量，好的工藝技術能創造出加工精度更高的機床，所以技術人員必須在該改進機床工藝方面下足功夫。首先，技術人員要根據機床種類不同選擇合理的機床零件材料，并根據實際加工方式來選擇合適的工藝技術，提升機床質量與加工水平。其次，在組建機床時，要重點檢查每一個機床零件的質量、尺寸、規格，確保零件質量達標，這樣才能保證機床質量。另外，在機床使用的過程中，要定期檢查機床內零件、系統，及時排查故障，避免因機床運轉故障而造成的零件加工精度誤差。

4.2 在機械加工中要嚴格遵守生產原則

為提高數控加工精度，相關技術人員需要提前制定標準化的生產原則與工藝規程，而技術人員在執行加工操作時也應當嚴格遵守作業流程與加工規范，確保產品的各個工作面都能符合產品設計中的精度要求，減少加工定位誤差，并最大程度地降低產品加工工藝的誤差，提升產品精度。

4.3 提高技術人員的操作能力

技術人員是操控機床的直接人，其操作能力也直接影響了機床的運作，所以產品加工精度也在取決于數控工人的操作水平，故提高技術人員的機床操作能力是十分必要的。首先，要加強對技術人員的技術培訓，從操作規范、操作方式等方面全面提升技術人員的操作能力。其次，在日常加工時，要嚴格要求技術人員嚴格遵守操作規范，更好的實現“人機配合”。此外，還應制定嚴格的“加工管理制度”，將產品精度與技術人員工作績效直接掛鉤，若產品精度無法達標或出現重大生產失誤，則要追究技術人員的責任，并對其進行獎懲，以此提高技術人員的重視程度[4-5]。

4.4 減少數控機床導軌的幾何精度誤差

隨著現代科學技術的發展，數控機床不斷進行技術升級，機床加工精度也在不斷提高，但就目前而言，部分數控機床的幾何精度還有待進一步提升，對于很多精度要求較高的產品來說，數控加工仍然難以滿足零件的加工精度要求，所以，在數控生產過程中，技術人員應當切實優化數控車床的設計方式，提升機床的加工精度。例如，斜床形式的機床相比普通機床所承受的壓力要更小，更利于實現數控軌道減振、抗壓設計，同時也能有效簡化機床設計，節約機床成本，提升機床加工精度。

4.5 加強機床保養及維護

數控機床的使用雖然能在很大程度上提高加工精度與加工效率，但就目前來看，數控技術仍在不斷進步，技術人員需要不斷革新技術知識，積極引用更加先進的數控機床技術。同時，數控機床在使用過程中會出現磨損，若不及時保養與維護，設備的精度會受到很大影響，所以技術人員在使用機床的過程中還需要制定機床維修與保養計劃，定期檢查常用零件，確保機床的各個零件始終處于正常運行的狀態，這也是提高數控機床加工精度的重要方式。

5 結語

隨著我國制造技術的進步，數控機床在我國機械加工業中的運用越來越廣泛，相應的，機械加工業也在逐步發展。對于相關產品加工企業來說，必須要提高數控機床的加工精度，并將提高數控機床的加工精度作為工作的重點、難點，首先，要了解機床的運作機制，其次要根據實際情況分析誤差產生的原因，并研究相應的解決辦法，從提高機床工藝技術、在機械加工中要嚴格遵守生產原則、提高技術人員的操作能力以及減少數控機床導軌的幾何精度誤差等角度來開展工作，不斷提高產品質量，盡量減少加工誤差，讓制造水平更高。