数控机床加工精度提高技术研究

刘仲海

摘 要 机械加工精度是指工件在加工后的实际几何参数与零件图纸所规定的理想值相符合的程度，他们之间的不符合称为加工误差，随着数控机床机械加工领域的高级精度、高质量、高精度方向的不断发展，对于在加工精度上面有了越来越高的要求，基于此，本文对数控机床加工精度提高技术相关内容进行研究，以供参考。

关键词 数控机床 加工精度 加工误差 加工质量

中图分类号：TG518 文献标识码：A

数控机床是当前一种加工设备，代表着一个国家和地区的生产能力与水平。衡量机床质量的标准是其对金属进行切削加工时的精度是否达标。一个国家和地区拥有数控机床总量百分比能够有效衡量这个国家地区经济发展层次和工业制造整体水平，所以说，数控车床是先进生产力的代表，只有全面保证数控机床质量，才能提升产品质量，保证区域竞争力，赢得市场主动权。

1数控机床加工精度提高技术方法

1.1误差补偿技术

1.1.1坐标偏置补偿法

坐标偏置补偿法是利用数控系统的坐标原点偏移，参照位置等信号的反馈进行机床误差的补偿。相关工作人员可以通过数控系统了解误差校对情况，当发现误差存在时，可以利用操作控制系统重新设置原点坐标，进行误差补偿，这种方法在三轴坐标的数控机床中比较适用。

1.1.2修改G代码补偿法

G代码是编制机床加工程序的语言，G代码中有刀具的补偿功能，像G44、G43是刀具长度补偿。G代码的补偿原理是通过对刀位信息的修改来补偿误差的范围。这种补偿方法需要G代码的编程人员进行工件的几何形状确定，确定工艺过程和刀具轨迹，在进行实际的运行中，如果出现位置偏移就需要通过修改G代码进行误差补偿，一般运用于比较简单的加工零件，其形状不复杂，主要是直线和圆弧组成的轮廓，数据的处理量不大，在遇到工作量大，复杂的零件时，就需要通过计算机的G代码控制进行修改，程序员通过计算机辅助进行编程。

1.1.3硬件静态补偿法

硬件静态补偿法是利用外部硬件机构，并结合外力作用，使机床通过副位置，来产生和机床相反的方向的减少机械加工精度误差的一种方法。螺丝加工过程中，机床丝杠之间不可避免的会有一定的误差，针对这一误差可以利用螺距矫正尺来调整丝杠之间的螺距，从而控制误差，这种方法就是所谓的静态补偿法。静态补偿法并不是在任何条件下都可以使用的，其存在一定的局限性，静态补偿法比较适合于机床停止时的数值或者硬件参数调整补偿，这种硬件静态补偿法单独使用的情况比较少，通常会和其他方法结合使用。

1.2误差防止法

其一，几何误差防止。在机床加工过程中，一般情况下都会产生几何误差。目前，我国一般采用调整机床床身、立柱和滑枕等部件的方法来控制几何误差。具体而言就是，通过对部件的调整，使他们的抗振性和动静刚度都有所提高，从而提高机床精度，这样就能有效的控制几何误差情况的发生。而且只要把机床部件的动静刚度和温度控制在合适的范围之内，就能最大限度的提高机床加工精度；其二，热变形误差防止。热误差对于加工精度的影响较大，特别是当加工精度较高的产品时，热误差会直接影响到产成品的质量，阻碍加工精度的进一步提升。生产制造企业要减少热误差的出现，大多是利用减少热源并控制热能传递，或是使用热能更加牢固的结构来进行机床加工，在广大生产制造企业中运用最多的方法有减少部件的发热、建造冷却回路、修改加工机床的格局与控制整体的加工温度等方法。

2提高机床精度的措施

2.1提高设计水平

从实际生产中看，目前我国使用的数控机床均是国产设备，一般机床加工生产企业都有研发能力，在自主研发，设计、制造、改进等方面有一定的水平，但是，还有一些部件是不能自主生产的，需要依靠进口，这就直接影响了整机质量。要想有效保证机床精准度，则需要在设计研发上下功夫。机床主动轴是关键部件，在长期使用过程中，需要保证具备耐磨性和耐高温性，所以，在设计时，需要严格设计，保证满足对温度的适应性，对机床做好性能优化，确保机床加工精度。主轴系统设计需要对影响机床加工精度的构件安装到一个与主动轴中心相交的位置，与机床底座垂直安装，保持主轴箱两侧对称装配其余构件，只有这样，才能从理论上控制机床因受热对加工精度产生的影响。

2.2改善切削环境

机械加工生产过程中，会产生大量切削热。切削热会使工件和刀具之间产生高温和高压能，这种情况下，会对机床加工精度产生十分不利的影响，所以，要想提高机床加工精度，就要改善切削环境，避免过多的切削热的产生。

2.3科学制定具体切削用量

提高机床加工精度，还需要科学制定切削用量。切削用量是影响机床加工精度的重要因素之一，在制定切削用量时，首先要保证刀量的充足，结合数控机床刀具刚度和需求选择恰当的进给量，然后再查询切削用量手册中与其相符合的计算公式。精密机床加工经历的是从半精度向精度加工这样一个过程，精密机床往往选择比较快的切削速度，在切削处理上一般采取降低进给量的手段，保证零件加工精度要求，由此可以看出，要想提高机床加工精度，就要制定合适的切削用量，这是最基本和关键的。

2.4提高机床几何精度

数控机床的几何精度对产品加工有一定的影响，如果控制不好，则会产生误差。几何精度对机床的生产精度起到决定性作用，只有全面做好几何精度控制，才能保证生产加工的精度。机床对零件加工生产时，主轴轴颈与轴承出现一定程度的摩擦，往往造成温度快速升高，与主轴箱箱体孔空间位置出现误差，则会导致轴承滚动，使轴承旋转变缓，影响设备的精度，只有全面控制好主轴轴承选配间隙，才能保证几何精度准确。

采用数控机床加工大大提高了生產效率，但是，控制不力，也会造成生产加工的损失，只有全面做好数控机床检测与保养，才能确保机床生产质量，保持更高的加工精度，满足各方面生产工艺要求。

参考文献

[1] 刘雷.数控机床加工精度提高技术的进展及其存在的问题[J].民营科技，2017（ 01）：46.

[2] 陶幸珍.数控机床加工精度提高技术及其存在的问题[J].科技展望，2017（06）：66.endprint