數控機床加工精度提高技術的進展及其存在的問題

王學升

摘要：工業(yè)數控機床多次開辟了新的加工時代，展現(xiàn)了我國機床生產和加工的現(xiàn)狀，而機床數控技術是廣泛應用于工業(yè)數控機床的新一代自動化機床生產和加工技術，該新技術還具有加工精度高、機床密度高等諸多優(yōu)點，廣泛應用于工業(yè)機械制造中較為復雜的機床零部件的加工。因此，我國企業(yè)應充分研究并結合我國現(xiàn)代工業(yè)機械制造行業(yè)的實際發(fā)展需要，運用機床數控技術的基本應用理念，促進我國各行業(yè)零件加工和制造技術的創(chuàng)新。本文對數控技術在工業(yè)機床中的基本應用以及機床加工技術中可能出現(xiàn)的誤差損傷進行了深入研究，并詳細討論了防止機床誤差損傷的有效技術措施。

關鍵詞：加工精度加工誤差精度;機床技術進步;加工誤差相關問題

隨著我國數控機床制造業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展，數控機床制造技術也在不斷提高。高性能數控機床的生產一直被認為是我國數控機床裝備制造業(yè)的重要技術標桿。然而，隨著我國醫(yī)學科技和機械工業(yè)技術的快速發(fā)展，機械制造業(yè)的機床加工和制造方法也在不斷更新。數控技術在我國數控機床加工行業(yè)的研究與實際應用推廣，已逐漸發(fā)展成為目前我國數控機床制造行業(yè)普遍存在的核心技術問題，并對我國數控機床加工行業(yè)未來的技術發(fā)展方向進行了詳細闡述。

1數控機床的技術演變過程

1.1精度提高技術

數控機床正式加入國內自動化機床行業(yè)的行列后，誤差補償的使用一直是國內企業(yè)技術人員關注的焦點。為了有效地防止一些數控機床在實際使用中可能出現(xiàn)的機床誤差，技術人員需要根據數控機床的原始設計數據量，并針對今后機床可能出現(xiàn)的誤差進行正確的計算。一般來說，造成這種誤差的根本原因主要是一些數控機床在實際運行過程中產生的熱結構變形和振動，實際運行過程中產生的過載振動是數控機床使用過程中可能出現(xiàn)誤差的最終原因。其次，數控機床的質量損壞是直接造成數控機床零部件使用錯誤的原因，或者是數控系統(tǒng)在實際使用中可能會直接受到各種外部因素的干擾和振動引起的機床誤差。為了減少機床的誤差，技術人員對機床在使用過程中可能存在的一些常見問題進行了技術補救。為了補償數控機床的使用誤差，技術人員也可以考慮改進數控機床附件的使用材料，使數控機床在實際使用中可能出現(xiàn)的誤差得到有效地預防。

1.2誤差的出現(xiàn)

使用數控機床產品內部加工設計部件組合可以防止各種大型數控機床在產品的生產和加工中可能出現(xiàn)的頻繁的內部設計錯誤，通過合理的設計和設計部件可以有效地減少各種數控機床的內部設計錯誤，從源頭上減少內部設計錯誤的頻繁發(fā)生，提高數控機床的正常生產和運行以及數控產品的生產速度。充分考慮數控機床內部零件的設計和匹配，以及其內部零件的制造和操作過程，防止數控機床的內部設計偏差及其發(fā)生率。

這種熱源控制方法通常在很大程度上是基于機床的機械熱源控制，最根本的控制目的不僅是減少機械零件在加工中的變形和損壞，而且對機床本身也能起到重要的安全保護措施。熱應力消除精度是機械加工誤差的重要來源。通過對機械加工運動的精確控制，可以有效地防止這種誤差的重復。

1.3尺寸誤差的預防。

隨著我國數控機床加工設備行業(yè)的快速發(fā)展，數控機床零件的幾何差異也在不斷演變。為了有效地防止這種錯誤的發(fā)生，許多優(yōu)秀的數控技術人員已經開始研究這個問題。根據CNC等業(yè)內專家的最新研究，可以通過新的CNC制造技術來實現(xiàn)整體數控減量，也可以通過各種智能加工方法來提高數控內部零件的改造。

2 數控技術存在的問題及分析

2.1誤差補償技術的精度水平

經過多年的研究和分析，發(fā)現(xiàn)有效提高數控機床加工精度對促進我國數控機床工程的發(fā)展具有十分重要的意義。這種加工技術被國外學者稱為現(xiàn)代數控機床制造技術的硬基礎。這種加工技術雖然可以滿足我國部分機械設備制造業(yè)的基本機床生產工藝流程要求，但根據不同生產企業(yè)不斷變化的機床生產工藝流程要求，暴露了傳統(tǒng)產品缺乏造型化結構設計的技術缺陷。為了有效彌補這一技術缺陷，企業(yè)各部門應繼續(xù)加強數控機床內部空間結構的建模，并在各企業(yè)中推廣數控機床加工技術的實際應用。

2.2靜態(tài)補償和示蹤動態(tài)補償的基本應用

為了有效地防止大型機床生產中的誤差，大量的專業(yè)技術人員投入到這一技術問題中。經驗表明，通過自補償校正技術的廣泛應用，可以自動校正這一先進技術的誤差大小。

這項創(chuàng)新技術最早出現(xiàn)在20世紀80年代，是機床實時誤差補償設計技術的初步發(fā)展。它可以根據機床的運行狀況、環(huán)境的變化情況和機床中心位置的變化因素，自動、綜合地調整誤差補償器的數量。因此，有必要加大對各種誤差實時補償設計研究的技術投入，根據我國現(xiàn)有機床的需求，從簡單到復雜，建立最有效、最及時、最準確地誤差實時補償模型，逐步建立各種誤差實時補償設計技術的實際應用經驗體系。例如，聯(lián)合研究技術人員提出了基于多體系統(tǒng)數學理論和熱處理誤差的現(xiàn)代數控機床誤差補償設計方法，將模糊處理邏輯與精密人工智能相結合的模糊邏輯神經網絡數學模型動態(tài)地應用于誤差分析，探索了基于多系統(tǒng)變量模糊邏輯模型中工件結構和誤差參數的主動積分自動誤差建模新技術方法，以提高現(xiàn)代數控機床的效率。

2.3誤差綜合補償

該誤差補償方法主要以誤差溫度綜合參數公式中的理論數據作為其實際應用的主要理論依據。該方法首先通過對溫度測量法的直接計算分析得到整臺機床的誤差值，然后利用誤差方程中的誤差溫度綜合幾何參數得到機床的最終誤差值。在這種直接計算方法的早期應用中，國外某機床溫度研究所先進機床溫度研究組的工作人員可以在一定時間內直接測量不同型號機床與實際測溫機的誤差距離，計算出實際應用空間內可能不會出現(xiàn)的大量機床溫度綜合誤差。只要能夠計算出正確的數據，利用機床溫度綜合矢量圖，就可以直接計算機床重要零件的誤差值。

3結論

目前國內只有部分機床企業(yè)在數控機床的工作誤差運動預防及補償控制技術的應用方面進行了大量的應用研究和推廣工作。因此，我國機床技術人員通過對機床補償控制技術的研究，可以有效地降低數控機床的運動誤差。

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