数控机床加工精度提高技术的进展及其存在的问题

梁荣浩

（齐重数控装备股份有限公司）

摘 要：数控机床曾开创出我国生产行业的全新时代，而数控技术则是一种应用于数控机床的全新自动化生产技术，这项技术同时兼具高精度及高密度等优点，该技术主要被应用于机械制造业中较复杂零件加工当中。我国应充分结合我国工业制造业的实际需求，利用数控技术的根本理念推动我国机械制造行业的加工技术全面革新。本文主要对机床技术的深入研究及其技术中存在的误差展开研究，对误差防止的有效措施展开探讨。

关键词：机床加工精度；技术提高；误差问题

衡量数控机床加工技术的具体标准是其强大的制造能力，随着我国机械制造产业的快速发展，数控机床的加工技术也随之提升，数控机床的高性能生产一直是我国机械制造业的重要标杆。可是伴随着我国科技和工业水平的快速提升，机械制造产业的加工方式也随之不断更新换代。在数控机床行业中对应用数控技术的普及工作已逐渐成为我国机械制造行业当下所存在的核心问题并对数控机床行业的未来发展进行阐述。

1 数控机床的技术演变过程

1.1 精度提高技术

数控机床在加入自动化生产的行列后，其误差问题一直是相关技术人员所关注的对象。为有效防止数控机床在实际操作中所出现的误差，技术人员要根据机床的原始数据针对可能出现的误差进行计算。通常导致误差的原因是由于数控机床在实际操作中造成的热变形而引起的，其操作中的超负荷是造成机床出现误差的最终原因。其次，就是机床配件的损坏所引起的机床误差，或者是系统在运行时受到外界因素的干扰而造成的误差。为了降低这种误差，技术人员针对其误差中所存在的共性开展补救。针对机床的误差补偿技术人员可以通过提升机床配件的材质，来达到机床在运行中出现误差的预防。

1.2 误差的出现

利用产品的设计可有效防止数控机床在加工中所出现的误差，可通过合理的进行机床零件的搭配减少其误差来源，有效防止误差的出现可充分提升机床的运行及加工速度。数控机床的偏差防止主要通过产品的设计及其制造路径，即是机床在设计的过程中，应充分考虑到机床零件在加工时的装配方式，对机床零件的生产环境进行有效的控制，技术人员要运用全方位的方式方法控制其误差的出现。

这类控制法通常很大程度上是基于机床的热源展开，其根本性的目的是减少加工中零件的变形及损毁，并对机床本身起到明显的保护措施。机床的热消除是导致其误差的重要来源，充分控制机床的加工精度可有效防止这一现象的发生，同样运用这种方式还可以有效减少机床在进行零件加工时的成本，降低由于机床损坏而产生的维修费用。

1.3 尺寸误差几何误差防止

数控机床的几何差伴随着我国机械加工行业的发展而不断演化，几何差通常是由于制造过程中机床自身的缺陷而引起。在加工后零件的静变形是机床几何差的具体特征，为防止这一误差的出现，我国已投入大量优秀的相关技术人员对几何差加以研究，据我国数控技术相关专家研究表明，减少几何差的出现可通过使用全新的工藝技术进行机床零件的加工作业，或是运用智能化的方式加强机床整体的精度，但是到目前为止专家给出的方法前提是在机床加工前期投入大量的改造费用，因此，这种方法并不适用于我国目前的机械制造加工行业。

2 数控技术存在的问题及分析

2.1 误差补偿技术的精度水平

我国数控技术相关的研究人员经过多年研究最终发现，有效提升数控加工的精度对我国当前的机械工程具有非常重要的意义，这项技术被国外称为数控机床加工技术的硬技术，其补偿技术的理念主要在于针对误差补偿技术的应用，这项技术在减少设备仪器成本的同时，也明显提升了企业的经济收益。虽然这项技术能满足大部分机械制造业的基本生产要求，但是根据不同企业对生产要求的不断改变，其缺少程式化设计的弊端便也随之暴漏出来。为了有效弥补这一缺陷企业应加强机床的空间建模，在企业中普及这一机床技术的应用。

2.2 净态补偿法和踪合动态补偿法的基本应用

我国迄今为止为有效防止机床生产中的误差出现，曾投入了大量的技术人员对这一问题加以研究，经研究表明这项技术的误差值可通过补偿技术的应用而自动校正，在技术应用后期技术人员便不再对机床的结构进行改进，因为相比提升机床精度这项技术更具备有技术人员所追求的要素，这个要素就是降低生产中的投入资金。

这项技术最早出现于20世纪80年代，是实时补偿技术的发展，能根据工况、环境条件和空间位置变化来自动调整补偿量，并能对各种误差进行综合补偿。因此，必须加大对误差补偿研究的投入，根据现有产品建立最有效、最及时、最精确的误差模型，从简单到复杂，逐渐建立误差补偿技术的应用体系。如通过研究人员提出的基于多体系统理论的数控机床的几何和热误差的综合数学模型的补偿方法、结合模糊逻辑与人工智能的动态误差的模糊神经网络模型，以及在多变量模糊模型工件结构与参数辨识中提出的主分量分析建模的新方法等，不断地提高误差的辨识速度和精度，从而有效提高数控机床的精度。

2.3 误差合成补偿法

这种补偿法主要是以误差合成公式理论作为其应用的主要依据，这种方法可通过对测量法的计算来得出机床实际的误差值，之后再由误差值进行公式合成计算出最终的误差量。在这种方法的早期应用中，国外的某研究所的研究人员针对特定型号的测量机和其测量距离，在一定时间内测量出其工作空间中出现的大量误差，并且在充分考虑到温度造成影响的情况下，利用误差参数进行误差值的计算。在计算中国外研究人员得出适当运用矢量图，便可得出机床各部件的误差值，这一技术的应用加深了机床几何差的进一步研究。

3 结论

到目前为止我国大部分企业已针对机床误差防止及其补偿技术进行了大量研究工作，在获得研究成果的同时，也为今后技术人员的加深研究提供出很好的借鉴。我国技术人员通过对补偿技术应用来降低机床在实际操作时所出现的误差，伴随着生产精度的不断提升，解决了数控机床在加工生产中所存在的一系列问题。因此我国机械制造产业可通过应用数控技术来弥补机床生产中的缺陷。

参考文献

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