数控车床加工精度的影响因素及改进措施

阮琼琳

摘要：机床数控技术是一种自动控制的可编程的技术，数控车床主要是适用于精密零件的加工和批量生產。由于机械零件的质量直接受到数控车床加工精度的影响，因此人们非常重视加工精度的影响因素。本文首先分析了数控车床的工作原理，在此基础上，对数控加工精度的影响因素进行了分析，并提出了如何改进数控车装加工精度的措施。

关键词：加工精度 数控车床 影响因素 改进

作为一种机床自动控制技术，数控机床技术起源于20世纪70年代，它是提高产品质量、实现机械工业自动化的必经之路。如今，数控车床已经广泛的应用于机械制造中，并带来了一定的社会效益和经济效益。而车床自身的加工精度会直接影响到工件产品的外观和品质。通常情况下，数控车床的加工精度会受到诸多因素的影响，包括环境、检测、安装等等。数控加工的任何一个环节，都会直接影响到车床最终加工精度。因此，必须采取有效的控制措施，以此提高零件的加工质量。

一、数控车床概述

回转工件和轴类工件加工是数控车床主要的应用，主要用于加工切断工序、内控和外圆等，对于加工精密零件和批量生产比较适合。机床数控技术是一种可编程的自动化控制技术，由字母和数字等组成。数控机床通常是由测量反馈装置、输出设备等组成。数控车床搜集得到的各种信息会向字符编码和数字转换，并统一被安装在计算内处理。在由计算机下达各种命令，由机床等执行机构负责接收。为了顺利完成加工工件，应在此基础上，完成各种加工、速度和自动控制位移量所需要的动作。

数控车床主要是由主机、数控装置、驱动装置等组成。相比于普通车床，其特点是：具有稳定的加工质量和较高的加工精度；通过多坐标联动，能加工相对复杂的工件。若是要对不同的部件进行加工，只需要调整出相应的参数和数控程序，并且还能节约生产时间；数控车床还具有极高的生产效率和自动化程度，能够达到普通车床的3-5倍，并使工作人员的劳动强度得到有效减轻；最后，由于数控机床具有较高的精密度，因此对于维修人员和操作人员的素质，都具有较高的要求。

二、数控车床加工精度的影响因素

数控车床的加工精度主要是由伺服系统驱动精度和数控车床本身的机械加工精度的影响。车床热变形误差和车床本身的误差，是影响数控车床加工精度的主要原因。目前比较普遍存在的原因，是以下两个方面的因素。

（一）伺服系统驱动因素

通常情况下，对于现代数控车床来讲，主要是通过伺服电机对滚珠丝杠的驱动实现，来控制工件的位置。若是滚珠丝杠有传动误差出现，就会对车床的加工精度产生影响，由此会产生数控车床定位精度误差。数控车床是采用半闭环控制伺服进给系统控制，正常加工过程中，丝杠会有空隙的空运转现象出现。同时，在外力作用下，数控车床的转动和运动会有弹力变形产生。同时，因为车床其他部位和加工部位具有不同的受力，会发生弹性间隙，而对加工精度产生直接的影响。

（二）车刀参数变化因素

在编程控制下，车刀对零件进行切削，达到所需要的工件形状，为数控车装的加工过程。在加工棒料类时，其轴线尺寸会有一定的误差存在。而这一偏差，会随着主偏角的增大而减少，与主偏角成反比。因此，需要结合加工零件的特点，在对数控车床进行编程时，充分考虑轴向尺寸的偏差规律，并且调整其相关位移长度。在编程的过程中，应对这种影响因素进行充分的分析和考虑。

三、数控车床加工精度的改进措施

一直以来，学者们所研究和关注的重点，就是生产出更加精密的零件，使数控车床的加工精度进一步提高。结合数控车床加工精度的影响因素，可通过采取以下措施，提高数控车床的加工精度。

（一）提高导轨几何精度

提高加工精度和高切削速度，是数控车床发展的一种必然趋势。由此对于车床的刚度、抗震性等，所提出的要求也越来越高。设计人员应高度重视导轨结构的设计。具体方法为：在设计时数控车床采用淬硬处理后的钢制滑动导轨，导轨磨床磨削后的平面用螺钉固定，并用注塑填充物充实导轨与导轨基座之间缝隙。为了获得较好的几何精度，最后进行整体磨削。而对于全功能数控车床而言，可对铸造工艺进行简化，或者是将铸件自身的重量减轻。使数控机床能具有良好的精度，即便是在复杂的切削负荷条件下，能使自身的抗弯刚度和抗纽能力提高。

（二）误差补偿法

为了生产高精度的产品，精度不高的车床可以通过误差补偿法加工。作为一种行之有效的手段，它是通过补偿车床坐标轴上存在的误差，而使车床加工精度进一步提升。利用误差补偿方式，能对高精度的零件进行生产，而这个过程可由硬件或者软件来实现。

（三）误差防止法

误差防止法是指事先预防，而不是对误差的治理。具体是指在制造和设计数控机床阶段，通过大幅提升机械零件精度，而将可能存在的误差最大程度的消除。例如，可通过车床结构的改善，提升车床零部件的装配和加工精度，而使整体刚度提升。还可合理控制机械加工环境，这些都是促进机床精度提升的方法。但误差方法也有一定的缺陷存在。需要昂贵的成本，对企业的经济效益带来影响。

四、结语

新的历史时期，数控机床的应用越来越广泛。其加工精度对产品的质量产生了直接的影响，其影响因素密切关联被加工零件的尺寸我、位置和形状等。通常情况下，数控车床的加工精度会受到诸多因素的影响，包括环境、检测、安装等等。数控加工的任何一个环节，都会直接影响到车床最终加工精度。因此，必须采取有效的控制措施，以此提高零件的加工质量。本文通过分析影响因素，提出了对现有数控车床的技术进行改善的措施。提高数控车装的加工精度，对我国数控车床的不断进步和发展，发挥一定的推动作用。

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