提高数控车床加工精度的措施探讨

杜巍

摘 要 科学技术的发展带动了我国工业生产技术的不断提高，其中数控车床制作工艺和技术的不断提高，其在机械制造业中得到了广泛的应用，由于数控车床的精度控制直接影响着加工机械产品的精度，因此引起了业界和学术界的重视和关注。本文主要针对当前我国数控车床的工作原理与特点进行分析，探讨提高其精度的具体施工措施，为我国日后的工业生产提供重要的参考基础。

关键词 数控车床 加工 精度 措施

中图分类号：TG659 文献标识码：A

0引言

数控车床在机械加工制造方面具有相当的特点和优势，其应用大大提高了生产效率和品质。而就具体生产加工而言，其加工精度会受到相应因素影响，如伺服系统、刀具参数和切削用量的选择等。为避免带来车床最终加工的误差，提高加工精度，就需要综合各种影响因素进行分析，探究出有效的精度控制方法，切实应用以解决工件加工制作过程中的“大难题”。

1数控车床工作原理及其工作特点

1.1数控车床的工作原理

数控车床是一种高精度、高柔性和高效率的自动化机床，其组成部分主要包括动力源、电子控制单元、机械本体、伺服系统和传感器等。其配备动力刀塔或者多刀位刀塔，加工的复杂工件包括直线圆柱、斜线圆柱以及各种螺纹、槽、蜗杆。其工作原理有别于普通车床，通过对零件图纸进行加工程序的编制，然后将编程系统输入CNC装置，然后CNC装置经过大量的数据运算和处理，把命令直接传输给伺服系统即执行机器，执行机器根据指令要求驱动机械本体各部件加工出零件图纸要求的零件成品。

1.2数控车床的特点

结合上述内容可知，相较于普通车床，其装备的多种部件极大强化了车床的性能，使其拥有了更为强大的特点和优势。首先，数控车床的加工精密度和准确度更高，加工过程相对稳定，不易出现强烈振动，安全稳定性更为突出；其次，数控车床的生产质量和生产效率更高，数控系统在保证产品质量的同时极大加快了加工速度；此外，数控车床能够多坐标联动，可加工的工件复杂度更高；另外，数控车床较普通车床的加工能力更强，只需通过数控程序和参数的调整就能对不同零件进行加工；最后，数控车床自动化程度高，加工成本消耗更低而实际生产输出率更高，可为加工企业创造更大的经济价值。

2数控车床加工精度的影响因素

2.1数控车床自身对加工精度的影响

数控车床自身对加工精度的影响主要体现在控制系统和传动系统两个方面。其一，在实际应用中，开环式数控车床控制系统造成的加工精度误差主要是由元器件质量、性能上不达标、不符合电机要求这一问题所导致的。而闭环式数控车床控制系统加工精度误差则主要是因为在安装时对精度缺乏足够的关注和重视而导致的。其二，当前我国所通行的数控车床多为经济型，其在使用的时候，就容易出现“超程”“过切”等问题，从而导致零件加工出现误差。

2.2刀具参数

数控车床对零部件实施加工主要以刀具完成切削过程，因此，刀具参数对加工精度会产生相应影响。实际加工当中，如切削棒料零件时，一旦车道轴线出现相应变化，则刀剑圆弧半径也将不断变化，带来的偏差也将不断增大。如车床刀主偏角不断变小，则周线尺寸变化将不断变大。如相应变化未被及时发现并修正，则偏差进一步扩大，也就会对加工精度产生较大影响。这就要求技术人员应当明确数控车床刀具工作原理，基于轴向尺寸变化规律对轴向位移长度进行科学规划及合理设置，明确刀尖圆弧半径、主偏角等具体参数并进行密切监控。利用程序编程实现相应参数的有效把控，避免刀具参数偏差过大。

3提高数控车床加工精度的方法

3.1误差防止法

误差防止法主要是通过优化机床的构造，提前消除影响数控车床加工精度的因素，避免误差的出现。这种事先预防的方法能够很好地解决可能存在误差源的影响因素，但是误差防止法的应用需要结合数控机床改造成本以及数控机床系统和部件升级换代等方面的实际状况，避免因为对机床构造的优化加大企业的投入成本和改造不当造成的数控车床报废和难以升级换代的事情发生。

3.2误差补偿法

为实现数控车床加工精度的有效控制，可采取的方法之一为误差补偿法，通过对数控系统的补偿功能运用以坐标轴误差补偿的方式达到车床精度提升的效果。该方法相对经济且高效，通过硬件便可直接操作，为追求更高精度也可通过软件完成。具体操作方法包括：硬件误差补偿，如数控车床为半闭环伺服系统，可通过反向偏差给予补偿，使得加工零件的精度误差有效降低。如数控车床定位精度大于0.02mm，则可选用编程法予以补偿；编程法补偿，可保持机械原有状态下通过编程实现数控车床的插补加工。插补加工过程中插补进给中遇反向时，给反向间隙值再正式插补就可以满足零件的公差要求。通过对坐标位移指令值的补偿修正实现反向偏差的有效消减乃至消除。

3.3适当提高轨道精度

数控车床的切削速度与加工精度间的关系呈正比，使用较高的切削速度会提高加工的精度和质量，但也会引发关联性振动，因此在零部件加工的过程中，需要保证其加工轨道具有良好的几何精度和刚韧性，一般的可以通过对整体钢制滑动轨道进行磨削，进而来提高导轨的精度稳定性。具体实施方法如下：采用经淬硬处理之后的钢制可滑动型加工轨道，并采用螺钉将其固定在某一平面上，同时在两个平面间注入物体进行充实，最后对整体钢制滑动轨道磨削，从而获得良好的几何精度。

4结语

综上所述，本文在介绍数控卧车工作原理的理论基础上，对会引起数控卧车加工误差的主要因素进行了研讨和分析，并提出了能够防止和控制其加工误差的有效措施，在实际生产过程中具有一定的参考价值。

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