数控车床的加工精度影响因素及提升方法

卓瑞生 王春风 陈瑞南

摘要：随着工业的发展，数控车床技术在我国工业领域发挥着越来越重要的作用。与传统车床相比，数控车床具有相对较高的自动化程度和精度。数控车床的加工原理、加工特点，对于数控车床技术来说，工艺精度起着决定性作用。本文对数控车床的加工精度影响因素及提升方法进行分析，以供参考。

关键词：数控车床;加工精度;影响因素;提升方法

引言

随着经济的快速发展，车床技术的运用范围越来越广泛。但传统的车床技术很难满足现代工业的发展要求，因此迫切需要一种更加先进的技术来弥补传统车床技术的不足。数控车床技术应运而生，与传统车床技术相比，数控车床不仅自动化程度高，并且加工精度优良，更加符合现代工业发展的需求。众所周知，航天航空领域对于机械零件的精度要求很高，随着数控机床被引入航空航天等领域，对其加工技术的精度要求也随之提高。

1数控车床的构成与工作原理

数控车床在应用中，主要是对回转工件与轴类工件稳定加工，在外援与内控、端面等工序中参与制作。在当前批量生产与精度零件中要求较高，利用数字与字母、符号等信息技术来完成编程与自动控制的技术。数控车床的组成是由CNC装置以及输入输出设备、驱动与电气控制装置、车床本体与测量反馈等多个装置组合而成。在操作中，通过数控车床对信息进行搜集，然后转换为数字、编码，通过交给主体系统计算机进行处理，然后由主体系统通过命令下达给不同的执行构建，从而完成加工，在加工中通过主体系统下达的命令可以对作业的速率与位移等数据进行布控，来提升工艺完善性。数控车床加工的精度对机械制造的影响极大。在加工前，需要由专业人员对程序进行编写，实现自动加工工件，整体运行环节都由数字与符号来完成指令的传达，可以采用一台主机控制多个车床的模式。与以往的加工模式相比，数控式车床具有明显的优势，随着我国社会科技化的进步与信息化的渗透，人们对于机械制造产品的质量与精度逐渐提升，以往的工艺已经无法满足当下人们对于机械零件的要求标准，尤其在不同领域内的尖端的企业更需要数控车床精度与效率等优势的参与，才能保证企业的发展与创新。所以在当前形势下，只有提升数控车床工作精度，才能供应不同领域中的需求，为各企业提供技术的支持。但是，结合当前情况来看，在加工一些小批量工件与单一工件时，应用自动化的工作技术还存在一定的阻碍，想要不断促进设备研发工作的进步，就要降低工作原有误差，为研究工作提供有效的技术基础。通过探究数控车床在应用中存在的问题以及影响因素来保证加工的精度，是提升零件质量与标准的关键内容。

2数控车床加工精度的具体影響因素分析

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刀具参数的影响

数控车床中的刀具体系是数控车床的主要组成部分。为了适应快速加工的相关要求，数控车床经常使用自动换刀系统进行工件表面的加工。数控车床加工过程中，车刀的规格、参数和特性影响着数控车床使用性能，进而决定着精密零部件的加工水平。针对目前部分车间出现刀具使用规格不标准的情况，可对传统车削加工方式进行调整，促使加工条件满足最新要求。例如，在数控车床使用车刀进行加工的过程中，经常出现因为操作人员对于控制数控车床加工精度的技能不熟练而导致圆弧半径偏差和车刀主偏角随着加工次数的增加而导致偏差不断扩大的问题。如果数控车床的操作人员不能及时地了解加工所用刀具的主偏角和圆弧半径的变化状况，并且对加工程序进行相对应的修正，使得加工出的工件表面较为粗糙，将导致加工零件无法达到图纸的相关要求。因此，在数控车床的使用过程中需要学会使用合适的刀具和程序进行工件的加工。

2.3圆整误差的影响

圆整误差指的是在数据处理时，将工件的坐标值四舍五入圆整成整数脉冲当量值而发生的误差。脉冲当量是指每个单位脉冲对应坐标轴的位移量，普通等级数控车床的脉冲当量要大于精密级别的数控车床。价格较低的数控车床通常会采用步进电机进行控制，当对零件的尺寸进行实际控制时，只能够圆整到脉冲当量，圆整误差对于数控车床的加工精度将会造成不利影响，需要采取相对应的误差来减小圆整误差。

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。

3.2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。

3.3优化整体结构设计

数控车床作为零件加工的重要主体，因为其设计的优化程度关系到各环节零部件加工情况，所以利用创新设计主机结构、引进高质量部件、优化各生产环节等措施都能对加强数控车床零件加工工作起到重要作用。目前国内使用的大部分数控车床都是国内自主研发制造完成的，设计人员在进行数控车床的相关设计时需要考虑进一步优化数控车床的整体结构，同时充分考虑数控车床在实际生产过程中可能会出现的各种误差，例如车床的导轨精度等，对误差提前进行针对性的设计。同时可以结合别国先进的数控车床设计理念，将设计方案转化成实际的生产力，从而有效提高数控车床的加工精度。

结束语

总之，数控车床已成为机械制造领域内极受欢迎的一种加工模式，与以往的加工工艺相比，因为其定位的精准性、操作的准确性以及机电一体化的便利操作模式等逐渐受到不同领域的关注。

参考文献

[1]刘康东.数控车床加工精度的改进设计分析[J].现代工业经济和信息化，2019，9（11）：79-81.

[2]吴福昌.数控车床加工精度的影响因素及提高措施分析[J].机电工程技术，2019，48（07）：13-14+119.

[3]屈福康.数控车床加工精度优化策略探析[J].机电工程技术，2019，48（05）：97-99.

[4]顾宏.基于数控车床加工精度的影响因素分析及应对策略探究[J].新型工业化，2018，8（02）：64-67.

[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（03）：93-94.