数控车床加工精度的影响因素及提高方法分析

张明云

摘要：近年来，社会经济快速发展的同时，我国制造业也步入了快速发展阶段，随着人们对于产品质量与生产效率的整体要求不断提高，数控车床加工技术被广泛应用于各个领域当中，为企业创造了巨大的经济效益。随着市场对于相关零部件的精密性要求越来越高，为了保障零件的整体质量，就必须要不断提升数控车床加工精度，这也是当前急需解決的重点问题，必须要引起相关人员的高度重视。文章通过对数控车床加工精度的影响因素进行了分析，并进一步探讨了数控车床加工精度的具体提高方法，希望可以为相关从业人员提供些许借鉴。

关键词：数控车床;加工精度;影响因素;提高方法

中图分类号：TG519.1                                   文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）14-0077-02

0  引言

数控车床加工作为现代化工业生产过程中极为重要的工艺技术，对我国制造业的发展具有重要的作用和影响，随着社会不断的进步，市场对于一些零部件的整体精度要求不断提高，也使得数控车床必须要具备很高的加工精度，从而保障生产加工高效有序进行。数控车床加工与生产过程中，其加工精度也会受到一些因素的影响，很容易会出现误差问题，零部件加工质量也会受到不同程度的影响。所以，只有针对影响加工精度的相关因素，对其深入的分析，并及时采取应对措施，才能够保障数控车床的整体加工精度，从而为我国制造业的健康可持续发展提供基础保障。

1  数控车床相关概念简述

1.1 数控车床的特点

数控车床应用于工业化生产中已经有了很长一段时间，随着人们的要求不断提高，相关技术日益完善，现代化数控车床都有非常高的加工精度，并且被广泛应用于复杂零部件的加工生产过程中，数控车床加工的零部件具有较高的稳定性，且整体质量较高。目前数控车床已经实现了半自动化与自动化操作与生产，并且实际生产加工效率也大幅度提升。但是数控车床在实际应用过程中，前期往往需要投入大量的成本，且数控机床设备内部当中的系统也非常复杂，因此，一旦出现故障，维修难度也比较大，只有具备一定专业技术能力与经验的工作人员才能够对其开展维修管理。

1.2 数控车床分类

就目前环境下，数控车床被广泛应用于机械加工与制造业生产过程中，同时由于具体的用途不同，其也有着较多的种类，根据数控车床的基本原理以及功能，可以将其划分为点位控制数控车床以及普通数控车床。当前数控车床加工技术在实践应用中的作用也越来越突出，整体水平大幅度提升，部分数控车床的性能也更加的独特，这样也能够最大程度上满足各种机械生产的实际加工需求[1]。

1.3 基本工作原理

数控车床目前被广泛应用于机械加工企业当中，并且各项先进的技术手段层出不穷，融入到实践生产工作中，数控车床的加工精度也越来越高。数控车床已经逐步实现计算机全面控制以及自动化管理运营，其在实际运行过程中，可通过语言编程控制，计算机本身可对相应的加工流程控制程序进行审核与优化，同时发送指令到数控车床控制系统当中，相关设备在接收指令之后，第一时间会自动启动运行，并开展零部件加工工作和任务。

2  数控车床加工精度的具体影响因素分析

2.1 伺服因素

数控车床设备在运行工作中，可能会受到许多因素的间接或直接影响，对加工工艺造成不同程度的影响，发生误差问题，并且会影响加工精度与整体质量，伺服系统能够保障数控车床设备可以正常稳定运转与生产，同时也为其工作运转提供基本动力，只有最大程度上发挥其功能，才能够保障数控车床设备高效有序的开展工作。零部件加工环节当中，往往需要相关操作工作人员针对数控机床的实际工作运行状态与位置，对其进行调控与优化，驱动滚珠丝杠正常工作，车床槽实际操作过程中，很可能会出现传动误差的情况，相关零部件的加工精度也很容易会受到影响，造成定位精度误差问题，必须要引起高度重视[2]。

2.2 数控车床导轨误差

数控车床导轨操作环节，主要是对相应的零部件位置进一步确认及把控，这样才能够保障数控设备稳步运行，保障零部件加工质量，数控车床运行中，导轨也可能会发生不同程度的磨损情况，或是相关操作工作人员未对轨道精度进行很好的控制，这些都是会造成导轨误差情况出现的，并且对数控车床的实际加工精度产生极大的影响，导致机械零部件的加工质量受到一定影响[3]。

2.3 数控车床刀具参数影响

数控车床在进行零部件加工与生产环节当中，一般情况下，主要是通过车刀对零部件进行车削处理，在实际工作中，很容易会发生车刀偏角和刀尖圆弧半径异常状况，在进行外圆车削环节当中，很容易会发生比较细微的误差，但是工作人员容易忽视，便会造成刀具主偏角减少，增加了工件的生产加工偏差。因此，在数控车床实际应用过程中，相关工作人员应当对相关技术参数进行合理把控，全面分析可能存在的轴线偏差，编写程序，并及时改正与优化刀具的实际位置。数控车床车刀主偏角和零部件很容易出现高度差问题，从而影响数控车床的实际加工精度，因此，必须要引起高度重视。

2.4 车床热变形误差的影响

数控车床在实际工作中，各种不同类型的热源都会对车床产生一定作用，造成车床出现发热的情况，元件受热便会膨胀，甚至严重变形，元件一旦发生变形，便会导致程序无法正常有序进行，同时也会对车床的实际加工精度产生极大的影响。车床在车刀切削作用下会产生摩擦热、外部环境温度变化影响等，车床当中的元件温度便会出现局部不均匀的情况，导致机械运作不合理，由于温度导致元件体积大小发生变化的情况大约占据了40-70%左右，这样对于精度要求非常高的设备而言，是非常致命的影响，各个元件体积在不符合设备实际要求的情况下，便会出现一系列问题，如车刀切削角度出现偏移、丝杠轴心线出现倾斜，零件的误差也会逐渐增大[4]。

3  提高数控车床加工精度的具体方法措施

3.1 伺服系统误差问题的应对方法

伺服系统作为数控车床加工生产过程中极为重要的组成部分，其对数控车床的实际加工精度会产生直接的影响，同时也会极大的影响工件质量。为了尽可能的降低伺服系统出现误差问题，并减少对加工精度的影响，相关工作人员可针对实际运行状况，为其配置性能较高的零部件，如具备动态性能的驱动装置，并且对相关参数及时改进与优化。对于车削加工中直线与圆弧加工所产生的影响，可采取适当的措施对其进行抑制，这样可以避免速度误差对于单轴直线加工的具体位置产生的影响，减少加工误差。进给轴维持在45°，这样能够最大程度上达到良好的加工精度与效果，伺服系统在圆弧加工过程中，应当针对具体情况，设置进给轴位置的开环增益，这样能够有效提升机械工件轮廓的实际加工精度[5]。

3.2 数控车床导轨的精度有效控制

近年来，各项先进技术层出不穷，并且被广泛应用于各个领域当中，同时也大幅度提升了数控车床的整体加工精度与质量，市场也对于数控车床的整体性能要求不断提高。为了最大程度上发挥数控车床的功能与作用，可采用斜床代替铸件的整体结构，该工艺技术可减轻车床设备的实际重量，封闭式结构，也可有效提升车床设备的抗扭、抗弯水平，提升其运行稳定性与安全性。同时也应当进一步优化车床导轨结构设计，提升车床本身的精度，只有这样才能够满足在高负荷切削条件下进行加工与生产[6]。

3.3 提升数控车床刀具的整体性能

数控车床设备工作运行中，车刀具自身的特性，也会直接影响实际加工精度与质量。所以，相关工作人员可结合实际情况，及时优化调整车削方法。对于相关刀具，应当保证标准统一，数控车刀是比较常见的自动换刀装置，应当保障刀具库完善，同时还应当最大程度上满足对于材质以及性能等方面的具体需求，并且对零件车削加工实际效果进行适当的优化[7]。

3.4 误差防止法

误差防止法的主要目的是針对可能存在的各类误差情况提前进行消除处理，也就是在相关元件加工生产过程中，以及组装环节中，对于相关误差情况予以消除，并追溯到生产厂家，管理人员应当全面落实相关责任，对每个零部件质量都应当进行严格把关，全面贯彻高质量、高精度的生产基本原则。在组装环节当中，应当严格按照相关规定要求及步骤，一件一件的进行组装，这样才能够最大程度上保障产品的整体质量。同时还应当充分考虑到生产车间当中的温度影响，相关管理工作人员应当严格控制车间内的温度，并对整个生产加工环境进行全面优化，让温度保持在标准环境下，避免温度过高或者是过低，设备很容易会出现热胀冷缩的情况，如果温度过低，也会对设备造成严重的不良影响。要针对温度变化情况，采取相应的改善优化措施，部分温度升高情况很难避免，如摩擦热等，对于这种现象，相关工作人员也应当及时采取必要的措施进行改善，尽可能的降低影响，从而不断提升加工效率与质量。误差防止法也存在着一定的缺点，首先是投入成本太大，工厂方面需要前期投入大量的预防工作，导致成本投入增加，其次是上限太低，精度在达到一定程度之后，想要再有所提高变得非常困难。因此，相关管理人员可以将该方法和其他方法有效结合起来运用，从而达到良好的效果[8]。

4  结语

数控车床应用于机械工件生产加工过程中，很容易会受到多方面因素的影响，对数控车床的实际加工精度产生直接的影响，相关操作工作人员应当全面了解相关影响因素，并深入全面的分析原因，通过采取相应的技术措施和方法，不断提升数控车床的整体性能与加工精度，从而最大程度上保障机械工作的实际加工精度与质量。

参考文献：

[1]张涵.关于数控车床加工精度的影响因素分析及提高方法探讨[J].山东工业技术，2017（08）：66.

[2]吴吴.基于数控车床加工精度的影响因素及提高对策探析[J].科学与财富（7期）：2019（027）：160.

[3]李娜.分析数控车床加工精度的影响因素及提高方法[J].百科论坛电子杂志，2018（011）：709.

[4]王欣萍.影响数控加工精度的主要因素及提升策略[J].工程技术（引文版），2016（006）：00186.

[5]张淑梅.数控车床加工精度的影响因素及提高措施[J].内燃机与配件，2018（003）：93-94.

[6]曹晓欣.基于S试件的五轴数控机床加工精度影响因素分析与误差溯源研究.电子科技大学，2018（027）：12-13.

[7]陈春光.数控车床加工精度的影响因素分析及对策[J].区域治理，2018（027）：68.

[8]陆道泉.新时期数控车床加工精度的影响因素及优化方法[J].计算机产品与流通，2020（08）：134-135.