數控車床加工精度影響因素分析及其控制研究

梁留藝

摘 要：隨著技術的不斷的發展，數控車床加工準確應用于制作精細化零部件的項目當中，為切實符合行業高標準和目前的發展要求，需要就制約車床加工精度提升的影響因素加以分析，因此本文將在以上背景下重點探究影響數控車床加工精度的因素以及具體因素作用的效果等，制定提升加工精度的辦法，以期為數控車床加工技術的發展提供可行性意見。

關鍵詞：數控車床;加工精度;影響因素;控制

引言

隨著科技的發展，機械在人們生活中出現的頻率越來越高，人們生活的各領域都有數控技術的應用。與普通車床相比較數控車床在加工精度、作業效率、自動化程度等方面具有明顯的優勢。隨著數控技術的發展，對零件加工精度的要求也越來越高。在實際加工生產中，數控機床還不能完全發揮它的性能，在高精度工件加工上還存在許多不足，想要滿足人們對工件加工的精度要求，就需要弄清楚影響數控車床加工精度的因素，并針對這些因素做出相應的優化方案。

1數控車床加工精度影響因素

1.1伺服因數

數控車床加工操作中承擔車床運轉工作的為伺服系統，若系統整體精度呈現出下降的狀態，會帶來加工誤差問題，從而影響其他工藝和實際技術的應用。伺服系統在運轉過程中為整體車床提供動力，具備相應的作用職能，運用數控車床生產加工機械零件時，應當精準控制數控機械空間運動位置，要求操作人員了解傳動系統中滾珠絲杠不同的驅動效果，從而保證伺服電機能準確應用于實際技術使用過程。若出現滾珠絲杠傳動誤差的問題，則對精度造成影響，導致產生定位精度誤差，不利于落實方案。由此可見，要就伺服系統加以分析，明確其影響機械位移的加速度和速度的作用機理，使其充分應用到作業過程，從而提升加工效率，在后續的操作中應當重點關注運行條件、控制方法等，從而強化進給軸開環增益。

1.2車刀控制影響因素

在數控車床進行工件加工的過程中，需要對材料進行切削，達到工件所需形狀，在車刀的運行過程中，可能會出現車刀控制與軸線尺寸存在一定偏差的問題，使得工件加工出現誤差。因此，在數控車床進行編程時，盡管設置了合理的加工參數，也可能會因車刀運行軌跡難以控制，而導致加工過程中出現誤差。

1.3驅動系統精度

目前，根據不同的控制系統，主要將數控車床的控制類型分為開環、閉環、半閉環三種。開環控制數控系統結構簡單、價格便宜，適用于精度要求不高的工藝流程，主要通過步進電機來控制機床的加工、進給。與之相比，半閉環和閉環控制數控系統常用于加工精度要求較高的工藝。調查顯示，在我國的民用市場中，半閉環控制數控系統的應用較廣。但由于半閉環控制數控系統的檢測元件一般安裝在伺服電機或絲桿上，因此當伺服電機帶動數控車床上的滾珠絲桿反轉時，將引起反向間隙誤差，而檢測元件又不能立刻獲取、傳輸該誤差至數控系統，因此導致了傳動誤差，對加工精度產生不良影響。

2數控車床加工精度控制措施

2.1采用誤差防止法來實現精度控制

在數控車床加工精度上出現的誤差，相關的工作人員要通過采用誤差防止的辦法實現對車床加工精度的控制。誤差防止法能夠建立在數據和信息反饋的基礎上分析，結合其中產生誤差的基礎因素。例如，和進給軸位置開環增益不相等時，速度的誤差將會對加工的精度產生影響，因此，在45度時，加工誤差會達到最大值。因此，為了進一步避免伺服系統存在軌跡誤差，需要合理地控制進給軸的位置開環增益，在數控車床加工的過程中，誤差防止能夠有效地提升零部件加工的精度。同時，在應用車床零件加工過程中，能夠起到一定的效果和作用。誤差防止的方法在數控機床工作的過程中，也存在一定的缺陷。在數控機床工作的同時，相關工作人員如果盲目地去提升整個車床的精度，將會對零部件造成一定的質量問題。同時，還會導致成本的提升，對整個制造的企業穩定發展形成了不利條件。因此，在數控車床工作的過程中，如果單方面地采用誤差防止的方式來提高零部件的精度，將會對進一步發展造成一定的影響。

2.2伺服系統驅動因素誤差控制

在數控車床的設計過程中，需要對伺服系統進行嚴格的控制，才能將加工精度控制在合理范圍內。具體而言，伺服系統的誤差控制需要從改善驅動裝置的動態性能方面入手，對整個設備的驅動裝置進行更新，或更換性能更加卓越的驅動設備，以確保數控車床在驅動過程中能夠得到良好的控制。除此之外，伺服系統的誤差控制還需要提高裝置的抗壓水平和承載能力，確保伺服系統能夠有效承載機械零件，提高對加工零件控制的精確性。在數控車床安裝好伺服裝置后，還需要根據實際的加工需求，進一步優化系統參數，加強對于數控車床的誤差控制。

2.3防止熱變形誤差

隨著現代制造業的發展，生產制造業對機床加工的精度要求也越來越高，而影響數控車床質量的一個重要因素之一就是熱加工。在機床工作過程中，當工件的精準度越高時，往往受熱誤差的影響越高。熱誤差是由機床的零部件軸承和馬達由于工作受溫或者其他零部件的摩擦接觸所產生的，同時機床零部件的摩擦會導致周圍部件產生變形。我國現代制造業相對于發達國家來說發展緩慢，人們對數控機床的熱誤差認識不夠，因此在日常生產中多會出現熱誤差。想要減少熱誤差的產生，就要從控制熱源開始，可以通過建造冷卻回路來控制溫差，減少熱量的產生和傳播。

結語

我國制造業近年來取得了蓬勃發展，這與數控車床的廣泛應用是分不開的。提升數控車床加工精度對于各行業的產品精度提升都具有重要作用，因此相關設計人員應當判斷并分析數控車床加工精度的影響因素，在設計過程中對其進行嚴格控制，采取一系列有效應對策略，力求將因素對加工精度的影響降到最低，為提高我國數控車床的加工精度做出一定貢獻，進一步推動制造業的飛速發展。

參考文獻

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