提高数控机床加工精度的策略

邢海霞

摘要：数控机床技术主要应用于零部件加工，一分一毫的精度误差都会影响其加工质量。根据调查显示，在数控机床运行中，机床结构、加工过程和方法都会对加工精度产生影响，所以如何有效控制影响因素，保障零件精确度，成为数控机床面临的难题。而想要提升零件加工精度，就必须从整体角度出发，调查影响精度的因素和方法。

关键词：数控机床;加工精度;对策

数控机床在制造零件的过程中，加工精度主要是由机床精度、编程精度、伺服精度和插补精度等因素共同决定的。除了这些因素，数控机床的制造加工精度还受到其他外界因素的影响，比如材料的质地、制造过程、安装水平、控制手段等。无论是外界因素还是內部因素都影响机床的加工精度，对制造业的产品质量有不可估量的影响。本文从以下几个方面探讨了数控机床加工精度的提高方法：

1.防止几何误差技术

机床几何误差是数控机床开展加工生产活动过程中不可避免的一项现象。几何误差的出现主要是数控机床自身的原因，在制造加工过程中数控机床的各个零部件会出现配合失误和结构部件微变形等情况，这也是引起数控机床几何误差的重要原因。为了能够有效避免或减少数控机床加工制作过程中几何误差的出现，可以加大研究力度研发精度较高的数控机床轴承，同时增加数控机床导轨的力度，对当前数控机床的应用技术不断改进，使用一些性能可靠的新型制造材料实施数控机床设计制造活动。当前在我国被使用次数最多的减少数控机床几何误差的方法为：对数控机床床身、滑枕以及立柱等重要结构部件进行调整，让这些重要的动静结构部件刚性都能得到很好的提高，这样的方式可以有效提高数控机床的加工精度，在加工制造产品的过程中，尽可能的减少或避免几何误差情况的出现。

2.防止热变形误差技术

热误差对数控机床加工精度的影响也随着时间的推移逐渐增大。尤其是部分机械部件产品对加工精度具有较高的要求时，热变形产生的误差会对产品的加工精度造成很大影响，进而对产品的整体质量产生很大影响，这严重阻碍了数控机床加工精度的进一步提高。因热变形导致机床加工产生误差的原因主要为：机床自身的马达、轴承等重要结构部件应受到热力因素而产生变形。热变形产生的具体过程为：当温度升高的结构部件与数控机床的其他部件相互接触或彼此靠近时，自身的热量向所接触的部件或周围传递，因此所传递的温度致使受温度影响的零部件出现一定程度的形变。导致数控机床热误差出现的原因也是多种多样的，并且这种结果产生的原因也呈现出非线性特点。制造加工企业想要在工作过程中尽可能减少热误差的出现，大多数情况下是利用减少数控机床工作热源的产生并采取措施控制热量的传递，或者使用抗热性能效果更为良好的数控机床结构部件开展机床加工工作。而在大部分制造加工企业中运用的措施多数为：减少数控机床工作中结构部件发热、在数控机床中建造相应的冷却回路、对数控机床的加工制造格局进行修改和整体控制数控机床的加工操作温度等多种方法。

3.提高刀具轴承加工精度

要对刀具的角度和材料进行合适的选择。在工业化不断深入的情况下，零件之间也从统一化变为标准化的特点，而数控机床所运用的工具也必须具有这些特点，才能提高刀具的轴承加工精度。虽然刀具本身就有较完善的材质，但要想保证数控机床的加工精度，必须对刀具进行科学的选择;在加工的过程中也要考虑到刀具的硬度以及耐磨性，比如现在运用最为广泛的刀具材质是硬质合金和高速钢。要提高刀具的轴承加工精度，需要尽量使用一些零件来控制滑动轴承;还要选用耐磨性较好的轴承，从而保证机床的精度。要尽量减少机床内的热源，并且使热源远离机床的主轴;同时机床还要设置散热功能，比如采用金属加工液进行润滑并带走加工过程中的热量，进而降低设备和零件的变形程度。其次，还要注意轴承的转速和调整问题。比如调整中、小滑板镶条，使中间的间隙小于0.04mm，并且保证其移动平稳、轻便;选用功率适宜的机床，增强机床安装的稳定性。在数控机床的加工过程中还要考虑到刀具的坐标原点，坐标原点就是坐标系上刀具运动开始的点，加工操作之前首先要进行精准的对刀，对刀出现问题不仅会影响到加工零件的精确度，还会威胁到员工的安全，所以要特别注意对刀的控制。

4.增强编程数据处理技术

1）分析零件图，确定工艺过程，并且需要对零件的图样、形状、尺寸、精度进行分析，明确加工的内容与要求，确定加工方案、加工路线、切削参数以及刀具和夹具的选型。2）相关数值计算。要根据零件的几何尺寸和加工路线，计算出零件轮廓上的几何要素、基点、终点和圆弧的坐标。在编写程序的过程中，要计算相应的数值，根据几何尺寸和工艺路线以及设定的坐标系，计算加工轨迹，并得到相应的数据。3）刀具线路的设定会直接影响机床加工的质量，在设定刀具线路时要确保刀具的运行方向不会与数控机床产生间隙，促进线路运行在产品的轴向上，从而减少对数控机床精度的不利影响。4）制作控制机制。将编程完的程序在数控机床上作为参数，输入相关信息，并做好程序的校对和第一件物品的试刀。编写的程序和准备好的控制机制，必须经过校对和试刀之后才能正式使用。

5.优化机床运行环境

首先：定期开展检修维护工作。为了提升数控机床加工精度，建立健全数控机床检修维护制度，定期开展清洁、润滑和工具检修工作，减少加工过程的摩擦误差，这样既可以保障数控机床的运行稳定性，也能及时调整和改善误差问题，减少加工部件的损耗变形率。同时，为了避免空气环境造成机身氧化，检修维护人员需要定期检查空气湿度、通风状况，保障数控机床处于干燥、散热且无阳光直射的加工环境，提升数控机床整体运行质量，有效控制机床设备锈蚀变形问题，提升零部件加工的精确度。其次：提升数控机床操作人员专业素养。在数控机床加工中，操作人员专业技能、职业素养等因素对零部件加工精度、生产质量有着直接影响，一旦存在操作失误、工作态度怠慢等问题，会严重影响生产质量和效率。因此，在日常员工管理中，落实数控机床操作培训、职业素养培训，强调生产安全和零件加工精度品质，培养操作人员的责任意识和自律意识，为数控机床加工提供保障。通过这样的方式，不仅可以提升数控操作人员专业水平，优化数控机床加工环境，又能激发员工的安全责任意识，有利于促进企业稳定发展。

综上所述，在操作数控机床进行精加工过程中，往往会受到多种因素的影响，导致实际零件加工误差增大，不利于零件加工整体质量的提升。因此，需要加强对这些影响因素的分析，并提出一些有效的应对措施，促使数控机床零件加工质量水平得到更好的提升。

参考文献

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[2]丁茂清.数控机床加工精度提高技术应用与存在问题分析[J].科学与信息化，2020，000（001）：74-74.