數(shù)控機床加工精度提高技術分析及其存在的問題探討

張勃

摘 要：數(shù)控機床對于提升產品的品質具有十分重要的作用，所以進一步提高數(shù)控機床的加工精度，可以對產品的整體性能提升具有重要意義。各大加工廠商需要進一步優(yōu)化當前自身加工體系，提升當前機床加工效率，結合實際情況，對當前加工過程中產生的相關問題進行有效分析，并對痛點問題提出相對應的解決措施，以進一步提升當前數(shù)控機床的加工能力，提高技術水平。本文就當前數(shù)控機床加工精度存在的問題進行分析，并對如何提高數(shù)控機床加工精度提出相關技術方面對應的解決措施，為同行提供參考。

關鍵詞：數(shù)控機床，加工精度，提升技術

提高數(shù)控機床的加工精度，可以進一步提升產品的質量。對于產品生產，提升產品生產技術，意義十分重大。隨著我國經濟不斷發(fā)展，我國科技領域不斷深入，數(shù)控機床加工得到了長足發(fā)展。在今年兩會期間，通用技術集團董事長于旭波表示我們要在十年之內打造世界一流的機床企業(yè)，在當前新形勢下，我們機床人應該進一步提升自身技術水平，進一步提高數(shù)控機床加工精度，不斷扎實自身業(yè)務技能，為打造一流的高端機床裝備集團做好“十年磨一劍”的準備。相關企業(yè)和技術部門應該進一步提升當前技術水平，根據(jù)實際情況來采取有效方案，進一步提升數(shù)控機床加工精度，提高行業(yè)整體水平，使得產品更加優(yōu)良。

1影響數(shù)控機床加工精度的因素

1.1加工溫度

由于金屬機械通常符合熱脹冷縮原理，如果加工溫度過高，會使零件的尺寸不符合當前實際情況。如果溫度過低，會使結構件冷縮，使得比實際尺寸要小很多。所以在進行實際生產時，生產單位應該嚴格注意氣溫的把控，對于影響零件尺寸和精度的相關因素進行有效控制，避免出現(xiàn)因溫度而導致結構件不精確的問題出現(xiàn)，如果在有條件的情況下對于重要產品的加工車間需要建造恒溫車間。

1.2熱加工

在進行數(shù)控機床加工過程中，各個零部件都會通過表面材料去除的方式加工，所以零件會與數(shù)控機床的刀具進行劇烈摩擦，在這個過程中會產生巨大的熱能釋放。并且由于零件與刀具之間會產生摩擦現(xiàn)象，釋放熱能后會導致零部件的結構嚴重變形，過多的熱量使得結構件內部結構發(fā)生變化。各零件部位受熱不均，使得某部分受熱過多零件內部應力結構發(fā)生改變，零件與加工刀具之間的摩擦系數(shù)進一步增大，誤差也逐漸增多，這對數(shù)控機床加工精細部件造成了影響，不能進一步提升零件精度，提高這部分精度需要針對加工工藝不斷去調整去實際檢驗加工精度結果。

1.3設計誤差

在機床設計過程中，我們在盡可能降低零部件重量的情況下，需要對零部件內部結構筋型進行優(yōu)化，在保證盡可能輕的情況下設計筋型，我們需要反復進行有限元計算，來提高主要零部件的模態(tài)頻率值，提高共振轉速的數(shù)值，使得機床加工時避開共振轉速，以提高加工精度。

1.4裝配環(huán)境

在進行數(shù)控機床的裝配過程中，對于重要部件之間的結合部位一定要重點對待，比如主軸箱和床身之間、尾座上下體之間、尾座和床身之間、床鞍和床身之間、軸承電機座和床身之間，我們目前在裝配過程中，采用刮研來提高零部件間的接觸率，以保證機床精度，目前高精密機床都是通過人工刮研來提高機床精度的。

1.4編程誤差

在進行數(shù)控機床編程過程中，誤差影響的方式一是插補誤差，二是逼近誤差。進行數(shù)控機床加工補差計算時，因為數(shù)據(jù)的精確值進一步提升，會使得數(shù)控機床在進行數(shù)據(jù)定位時產生誤差的概率進一步增大，這會對后續(xù)數(shù)控機床精細加工造成消極影響，使得加工出來的結構件不符合實際標準。并且在出現(xiàn)定位誤差之前，會由于通過零件加工模擬計算出輪廓方程，其中也包含了很多誤差。其誤差難以穩(wěn)定，也使得后續(xù)再進行數(shù)控機床加工時，精度沒能達到實際標準，從而更加增多了誤差。所以在進行消除誤差時，為了防止結構件變形，進行結構件加工時，應該充分考慮到熱力對于數(shù)控機床誤差的影響作用。當在結構件出現(xiàn)熱變形的情況后，被加工的零件在數(shù)控機床加工時，其精確度會進一步降低。結構件出現(xiàn)熱變形，主要是由于數(shù)控機床內部的系統(tǒng)收到過量熱源，致使其內部精度降低。而在加工熱量到達邊界條件時，被加工的結構件就會發(fā)生，因為熱量過多而導致的形變現(xiàn)象，使得數(shù)控機床的精細加工準確度進一步降低。

2提升數(shù)控機床加工精度當前存在問題

2.1編程時的誤差

在數(shù)控機床進行加工時，與普通的車床之間最大區(qū)別就是精度異同。該現(xiàn)象出現(xiàn)是數(shù)控機床與普通車床之間的合理誤差，通過相關工作人員的不斷研究和對當前技術的有效優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)精度異同是可以通過編程技術提升，來實現(xiàn)誤差減小。在進行誤差減小時，需要操作員提升當前數(shù)控機床加工的零件精度。首先操作員應該根據(jù)補償誤差，對車床精度進行矯正，相關操作人員要通過引入絕對編程的方法來實現(xiàn)對編程產生后續(xù)精度不良現(xiàn)象的避免，使得對于零件精度的控制得到提升。并且還可以在編程時，將參考點植入到當前的運行程序中，使得編程誤差進一步降低。其次，操作人員應該對于應用輪廓方程進行熟練使用，避免評估誤差對后續(xù)的數(shù)控機床加工產生消極影響。在今后實際操作時，避免使用近似數(shù)值來進行計算檢查和編程運行，有效避免今后的誤差出現(xiàn)，可以將數(shù)控機床的加工精度進一步提升。這在進行數(shù)控機床加工時，應該積極引入原則誤差，實現(xiàn)對于加工精度的有效提升，將脈沖當量決于直線位移的最小值作為今后的加工參考數(shù)據(jù)。并且在進行加工時，要嚴格按照設計圖紙來進行實際操作，避免在操作中出現(xiàn)編程誤差。

2.2誤差補償技術使用不深入

誤差補償技術在數(shù)控機床的加工時，可以有效提升結構件的加工精度。該項技術的使用可以有效降低零件出現(xiàn)加工誤差的概率，并且通過該項技術可以避免在數(shù)控機床進行人機加工時，出現(xiàn)各種由于誤差因素所導致零件精度不好的情況。在進行誤差補償后，可以有效提升當前的產品合格率，提升企業(yè)的經濟效益。但當前由于技術原因，沒能得到深入優(yōu)化使用。目前誤差補償只是單純的作為機床精度矯正功能去使用，對于機床本身的定位精度出現(xiàn)問題時，或者想提高精度時進行的誤差補償。但是在加工零件時和機床檢驗精度時的條件并不一樣，不同直徑、不同長度的零件在加工時補償值是不一樣的，所以需要操作者對不同工件不同工況下進行參數(shù)辨識，這樣才能有效的深入的使用這項技術，而不是現(xiàn)在這樣只作為一個通用參數(shù)進行調節(jié)機床的精度。這也需要對操作者進行技能提升，理論培訓，結合實際深入使用此項技術。