优化数控机床加工精度与生产率

杜朋旺，于津

（SEW-工业减速机（天津）有限公司，天津 300457）

优化数控机床加工精度与生产率

Optimization of CNC machining precision and productivity

杜朋旺，于津

（SEW-工业减速机（天津）有限公司，天津 300457）

随着机械加工技术的进步与发展，数控机床加工技术已成为机械加工的主要加工方式，不仅被广泛应用于航天航空、精密仪器、军事等尖端领域，而且成为衡量国家工业现代化的重要指标之一。在市场竞争日益激烈的当今社会，优化数控机床加工精度与生产率是数控机床加工技术改造的必经之路，对提高我国工业现代化水平以及改善国计民生具有十分重要的作用。本文分析了影响数控机床加工精度与生产率的因素，并对如何优化数控机床加工精度与生产率提出了几点建议，具有重要的现实意义。

数控机床；加工精度；生产率；优化

当前我国的机械加工技术已离不开数控机床加工，数控机床加工的精度与生产率直接影响了机械的质量与数控加工的效率。随着数控加工技术改革的不断深入，我国的数控加工技术得到了很大提高，不仅提高了自身的机械性能，而且还可以生产出高精度、高质量的机械零件，大大促进了我国工业化发展的进程。但是，随着社会生产需求的提高和制造业的发展，对数控机床加工的精密度与生产率提出了新的要求，亟需对数控机床加工技术进行改进优化。下面就简要分析一下数控机床加工精度与生产率的影响因素与优化措施。

1 数控加工技术的现状与发展

我国的数控机床起步较晚，加之工业基础薄弱，尤其是电子工业基础差，致使其发展速度一直比较缓慢。随着微电子技术和计算机技术的不断发展，我国的数控技术也得到了迅速发展和广泛应用，数控机床也在不断地更新换代，其发展先后经历了五个阶段，目前采用的系统为微型计算机控制系统。

我国不仅能够大批量生产和提供各种数控系统，并且能够熟练掌握诸如多轴联动、图形显示、螺距误差补偿等多项关键技术。此外，我国还自主研发了五面体立式加工中心和成形加工中心等。但是我国的数控技术与世界发达国家相比，还存在很大差距，需要不断改进与提高。

数控技术是一种综合了精密检测、自动控制、精密机械等多种高精尖技术成果的技术，并随着计算机技术、通信技术以及微电子技术的不断发展而日趋完善，逐步扩大其应用领域，成为制造行业的主流技术。当前，数控机床的发展趋势归纳如下。

（1）高精度与高速度。衡量数控机床加工质量和效率的两个重要指标是速度与精度。直线电动机与电主轴的高速发展分别实现了机床坐标轴的高速移动和主轴的高转速，并通过采用高速直线进给运动与单主轴高转速的加工中心，实现了高速进给与高转速的组合机床。

（2）柔性制造系统化。即当加工对象发生变化时，只需要通过修改程序的方式来满足不同的加工要求。数控机床的柔性化将向系统化与单元化方向发展。

（3）多功能化。现代数控系统通过采用分级中断控制和多CPU结构，使操作者在控制数控机床加工的同时，还可以利用CRT和键盘对机械零件的加工程序进行编制，不仅缩短了时间，而且提高了生产效率。

（4）审美程度高。随着社会的进步和经济的快速发展，人们对生活质量和品质的要求越来越高，早期机床的设计理念已不能满足用户需求，尤其是在当今这个高度重视“颜值”的社会。未来数控机床的设计理念将在满足加工设备基本性能与内在质量的基础上，更加注重造型的美观度，来满足用户对数控机床越来越高的要求。

2 影响数控机床加工精度的因素

2.1 数控编程对加工精度的影响

数控加工直接受控于数控编程，编程的好坏将对数控机床的加工精度产生直接影响，主要体现在如下两点：

（1）轨道拟合。由于数控机床的加工路线与拟合曲线不能达到完全吻合，从而影响了数控加工的精度。目前多采用等差法将加工路线与拟合曲线进行重合处理，来确定最小误差的曲线轨迹，在提高加工精度的基础上，提高了数控机床的生产率。

（2）原点的确定。坐标原点的确定也会影响数控机床的加工精度，因此机床控制人员在编程之前应认真分析零件图纸，并严格按照设计要求确定坐标原点，确保数控机床的精密度。

2.2 加工误差对机床加工精度的影响

（1）几何误差。在数控机床加工过程中，将受到外部因素和内部因素的共同影响，导致机床上加工的零部件发生几何形变，从而影响机床的几何精度。其外部因素多指由于加工产热引起的膨胀、变形以及其他外部环境等因素，内部因素多指机床导轨的直线度和水平度、机床刀具的准确度等。

（2）刀具制造误差。刀具的安装误差、制造误差均会影响数控机床的加工精度。此外，刀具在使用过程中会产生一定的磨损，从而影响了切削生产率、生产成本以及加工质量。

（3）夹具误差。夹具的装配精度与制造精度离不开夹具的准确定位、安装与夹紧。从结构上分析，数控机床的加工误差，多由定位不准确造成的。因此，提高数控机床的定位监控是减少数控机床加工误差的必要措施。

3 优化数控机床加工精度与生产率的措施

3.1 控制数控机床的原始误差

在数控机床加工过程中，产生误差是不可避免的。可以通过对产生的原始误差进行科学的系统分析，从而找到产生误差的可能原因，进而有针对性地提出改进措施，进一步减少原始误差对数控机床加工精度的影响。

3.2 提高数控编程的科学性

先进科学的数控编程方法是确保数控机床加工精度与生产率的前提与基础，因此需要高素质的数控编程人员来完成复杂程度日趋加剧的数控编程，不断提高加工精度与生产率。

3.3 加强定位监控技术

定位监控技术可以及时发现加工过程中的误差并做出相应的调整，通过误差补偿机制对产生的误差进行补偿，从而提高零件的加工精度。

[1] 朱仕学. 浅析数控机床加工精度控制[J]. 技术与市场, 2012， (1).

[2] 李胜和. 浅谈影响数控机床加工精度的两大要素[J]. 铸造技术，2009，（5）.

[3] 苏宏志，杨辉主编. 数控机床与应用 [M]. 上海： 复旦大学出版社，2010.

(P-01)

伊朗开始在阿萨鲁耶新建国内首套ESBR装置

据悉，2015年10月14日，一套乳聚丁苯橡胶（ESBR）装置的动工仪式在伊朗阿萨鲁耶进行。该装置是伊朗国内首套ESBR装置，正在由萨达夫石化阿萨鲁耶公司建设。据萨达夫石化阿萨鲁耶公司总经理Ahmad Jazayeri称，该项目投资为2.55亿欧元（2.911亿美元），将历时29个月完成。该装置设计年产13.6万t ESBR，主要将用于生产轮胎。

Jazayeri表示，Maire Tecnimont公司正在提供工程服务，而该装置的技术由Versalis公司提供。

摘译自《Chemical Week》

TG659

1009-797X (2015) 24-0085-02

A

10.13520/j.cnki.rpte.2015.24.033

杜朋旺（1988-），男，助理工程师，本科学历，机械设计制造及自动化方向。

2015-10-18