数控车床加工精度的影响因素分析及对策

赵龙

摘要：现阶段，我国加工制造业得到了新的发展，数控加工技术越来越多地应用于各行各业。数控车床由于加工密度大，也给企業带来很大的效益。近年来，市场对零件的精度和精度要求越来越高，为了提高零件的质量，有必要对数控车床的加工精度进行分析。目前，虽然我国数控车床的发展相对较快，但精度问题并没有得到改善。结合对影响数控车床加工精度因素的分析，提出了相应的控制和解决方法。

关键词：数控车床;加工精度;影响;对策

绪论

随着数控车床设备在工业企业的广泛应用，工业生产的经济效益也在不断提高。目前工业生产中多采用数控车床设备。虽然目前我国的数控机车床身技术已经有了一定的发展，但在这个发展过程中仍然存在一些不足。在此基础上，简要分析了数控车床精度的影响因素及相关对策。

一、现状及产生的原因

当今社会，各行各业都离不开机械的应用，从机械表中的齿轮到宇宙飞船的制造。在实际应用中，机械使工业生产更加高效和智能。对于现在的机械制造业来说，因为数控机床的广泛应用，从而减少了操作人员从繁重的工作，降低了人为误差，使加工精度大大提高。数控机床相对于普通机床更具优点，其特点是自动化程度高、加工误差小、加工灵活性好。同时，因为数控技术的深入发展，现代数控机床的操作也非常简单。这些优良的特性使得数控机床在现代加工制造领域迅速普及和应用。中国制造业经过多年的发展，加工技术水平不断提高，其中数控机床功不可没。但与此同时，当前市场对机械产品的要求越来越高，特别是在航空航天等高精度领域，要求必须保证零件的加工精度。为了有效地控制机械零件的加工误差，使其精度达到规定的范围，人们对数控机床的加工精度也提出了更高的要求。

二、影响数控车床加工精度的因素

1.车床本身的误差

影响数控车床加工精度的主要因素是机床本身。数控车床的精度设置和数控车床生产的精度会影响车床的精度。另外，几乎所有零件都需要数控车床加工。由于长期使用和磨损，机床本身会受到影响，从而影响加工零件的精度。

2.数控车床主轴旋转误差

数控车床最理想的工作状态是车床主轴在车削过程中受力，即在车削主轴的过程中，车削中心不跑偏，不移位。但在实际生产中，由于主轴上的轴颈支撑在轴承上，韩在主轴箱内，主轴上的其他零件会导致轴承支撑截面与中心线不垂直，从而影响主轴的旋转和加工精度。

3.刀具错误

其实数控车床的加工过程就是用程控车刀切削零件的过程。切削零件过程中，车刀会因磨损和引线而改变，刀尖轨迹会偏离理想轨迹;刀尖圆弧直径越大，误差越大。车刀主偏转角约大，轴线尺寸变化会更大。从而影响零件的加工精度。

4.传动系统和导轨误差

在工作过程中，数控车床的部件和床身本身都受到功率、传动、温度、湿度等外界因素的影响。导致弹性变形，从而导致零件磨损，导致整个车床的传动系统出现误差。导轨是数控车床操作的基准，长期使用也会磨损，影响数控车床的加工精度

三、数控车床的精度控制及改进方法

1.误差补偿方法

其实误差补偿的方法就是软硬件结合，充分利用机床的补偿功能，对数控车床中存在的误差进行补偿，是控制车床误差、提高加工精度的有效方法。可以大大减少车床产生的误差，从而可以加工出精度极高的零件。对于半闭环伺服系统容易产生反向偏差。因此，在这种系统中使用数控车床时，可以采用偏差补偿的方法来削弱这种误差。一般来说，为了提高零件和可能产生误差的零件的制造精度，在编程过程中需要进行补偿。编程过程中使用的任何G41/G42指令都可以控制刀具磨削产生的误差。另外，在数控车床的插补程序中，也可以设置多个地址。当轴收到指令后运动时，数控装置可以读取轴向间隙值，并修正原来的位移指令，使车床能够定位更准确的位置，提高车床的加工精度。

2.误差防止法

车床在工作过程中不可避免地会出现误差。虽然很多误差是可以补偿的，但是生产成本会大大增加，所以可以采用误差防止的方法。误差防止法是一种提前预防的方法，在机床的设计和制造过程中，采取一些措施消除未来可能出现的误差源。随着工业化的深入，零件比以前更加统一和标准化，适合自然数控车床的刀具必须具备这些特点。虽然数控车床有自己完善的风格、材质和一些各种性能的数控刀具库。基于这种情况，为了保证数控车床的加工精度，需要保证选择的刀具是科学合理的。比如在实际加工过程中，需要考虑刀具的硬度、强度和耐磨性。目前使用最广泛的工具材料是合金和高速钢。通过提高车床零部件的装配精度，使用更好的原材料，设计优化车床的结构来提高车床的刚性。此外，加工过程中可以严格控制环境，避免装配过程中温度过高导致工件热变形。因此，在车床加工过程中，应减少热源，尽量减少传热。另外，车床的零部件安装有缺口，以后可能会变大。在制造过程中，最大轴向力可以作为预警力添加到滚动部件的滚珠丝杠上，以消除这些误差。防错法可以有效控制误差，但改进材料或结构的成本很高，这种方法只能改进，不能有效解决这个问题。

3.控制精度的其他方法

工厂必须在加工零件前分析其可制造性，根据零件的特征和尺寸制定加工计划，并在明确加工顺序后减少加工过程中更换刀具所需的时间。在这种情况下，不仅可以有效提高数控车床的加工速度，而且可以在一定程度上保证加工过程中零件的精度。以上两种方法是控制误差提高加工精度的主要方法，还有很多其他方法。这些方法针对性很强，一般都是针对某个组件进行改进，这些方法也有很好的效果。可以用更灵活的和更轻的斜床结构代替过去复杂的铸造整体结构，可以减轻车床本身的重量。其次，由于斜床是封闭的桶形结构，可以提高车床的抗弯、和抗扭水平，从而保证机床运行的稳定性。在加工零件的过程中，我们可以分别加工，遵循先粗后细、先基准的原则，根据不同的工序和工艺要求使用不同的转速和切削速度，不仅可以减少刀具的磨损，而且可以提高车床的加工效率。编程前，也可以先进行手工计算，将实际需要的弧形刀尖轨迹转化为伪刀尖轨迹，减少误差。

结论

目前，数控技术的应用越来越广泛，数控车床的利用率越来越高，而数控车床的加工精度将直接影响加工产品的质量，产品的质量关系到用户的体验甚至安全。所以无论是车床的厂家还是用户都要注意这一点。虽然不能保证车床在加工过程中不会出现误差，但还是要不断尝试各种方法，尽可能地控制误差，将误差的影响降到最低，从而提高零件的生产质量。

参考文献

[1]曾凡柏，徐志鹏.数控车床加工精度的影响因素分析及对策[J].南方农机，2019：53.

[2]杨全利，杨依柠.数控车床加工精度的影响因素分析及对策探讨[J].时代农机，2018：199.

[3]何承卫，徐海波.影响数控车床加工精度因素的分析及控制方法[J].天工，2019（2）：114-114.