数控机床加工精度的影响因素及优化策略

李宝成

摘要：先进的数控机床被应用在制造业中，不仅能够提高制造效率，还能保证制造质量。虽然从整体发展情况来看，数控机床得到了良好的应用，但是在具体的应用过程中仍然存在一些问题。数控机床的作用能否充分发挥出来在很大程度上受加工精度的影响，目前部分被应用在制造业中的数控机床存在较为严重的加工精度问题，如果不对现存问题进行科学有效的解决，将会严重影响制造业的稳定发展。本文在具体的研究过程中从数控机床的概述入手，分析了影响数控机床精度的因素，并且根据影响因素提出了切实可行的解决策略。

Abstract： Advanced CNC machine tools are used in manufacturing， which can not only improve manufacturing efficiency， but also ensure manufacturing quality. Although from the overall development situation， CNC machine tools have been well applied， there are still some problems in the specific application process. Whether the role of CNC machine tools can be fully utilized is largely affected by machining accuracy. Some CNC machine tools currently used in manufacturing have serious machining accuracy problems. If the existing problems are not solved scientifically and effectively， they will Will seriously affect the stable development of the manufacturing industry. In the specific research process， this article starts with the overview of CNC machine tools， analyzes the factors that affect the accuracy of CNC machine tools， and proposes practical solutions based on the factors.

關键词：数控机床;加工精度;影响因素;优化策略

Key words： CNC machine tools;machining accuracy;influencing factors;optimization strategies

中图分类号：TG659                                      文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）01-0049-02

0  引言

数控机床被应用在制造业中可以说是制造业发展的一次革新。在传统的发展过程中，由于科学技术水平不高，制造业中的许多工作都需要人工来完成，这不仅会增加企业的成本投入，还无法提高生产效率。数控机床的出现给制造业的发展带来了极大的便利，在保证工作效率的同时还能节约人力资源，帮助企业从中获得更多的经济效益。随着时代的不断发展，人们对于零件的精度有着越来越高的要求，为了满足人们的需求，则需要对数控机床的加工精度进行不断提高。想要提供数控机床加工精度并不是一件简单的事情，影响数控机床加工精度的因素有很多，只有根据每种因素提出具有针对性的解决措施才能从根本上提高数控机床加工精度，相关企业才能制造出质量更高的产品。

1  数控机床的概述

1.1 数控机床的结构  数控机床是制造业中的核心技术，如今已经得到了十分广泛的应用。在对一些比较复杂的零件进行加工的过程中无法通过人工的方式来完成，因此只能借助先进的技术手段，数控机床对于制造业的发展有着极大的影响，如果能够提高加工精度，则能推动制造业得到更好的发展。数控机床的结构较为复杂，由多个不同的系统共同组成，其中最为主要的包括：主机系统、驱动系统、数控编程系统以及加工辅助系统。

主机系统的作用简单来说就是对工件进行切削或者是其他方式的加工。数控系统可以理解为整个数控机床的控制部分，通过相应的编程设计来对整个机床进行控制，正是因为有数控系统才能完成自动化的操作。驱动系统是机床的动力部分，主要是为整个数控机床提供动力，保证数控机床能够稳定运行。加工辅助系统就是提供一些额外的加工，使得整个加工过程更加顺利，同时加工出的产品质量也更高。

1.2 数控机床的工作程序  数控机床最大的一个优势就是可以减少人工操作，能够真正实现自动化操作。制造企业在应用数控机床的过程中可以根据实际生产制造情况来对程序进行编写。首先需要对零件的加工程序进行编程，然后将相应的语言输入到NC装置中，随后经过伺服系统来对数控机床进行驱动，最后就是对零件进行加工。虽然数控机床的整个工作程序看上去并不复杂，但是其中有许多细小的环节都会影响最终的加工质量。制造企业应该做的就是保证数控机床的稳定运行，并且在原有的基础上不断提高数控机床加工精度，这样才能将数控机床的积极作用充分发挥出来。

2  数控机床加工精度在工业制造中的重要性分析

数控机床具有两大特点，一是稳定性高，二是精度高，正是因为具备这两个特点才能使得其被广泛的应用在复杂零件的加工过程中。在应用数控机床的过程中，工作人员只需要通过计算机来对相应的参数进行调整就能让数控机床按照要求进行生产加工。这样的工作模式极大的节约了人力成本，同时还能保证产品的质量。

数控机床加工精度会直接影响产品的质量，换句话说，想要保证产品的质量则必须要不断提高加工精度。如今影响数控机床加工精度的因素有很多，这就要求相关工作人员需要对各个影响因素进行逐一解决，这样才能保证产品的生产质量。企业想要实现可持续发展也必须要不断提高数控机床加工精度，因为加工精度越高，企业所生产出的产品质量也就越高，这能为企业带来更多的经济效益。由此可见，提高数控机床加工精度的重要性。

3  数控机床加工精度的影响因素

3.1 编程精度  工作人员在进行编程的过程中，编译原点的选择以及编程处理技术都会对数控机床加工精度产生影响。编程人员在进行编程的过程中，需要对编译原点进行反复的确认，工作人员需要根据实际工作要求来对零件的形状以及特征进行坐标编译，如果在前期确定编译原点的过程中存在不准确的情况则会导致后期的整个加工程序都会出现严重的错误。想要避免这种问题的出现，则必须要对编译原点进行准确的确认，在确认完以后还要进行反复的校对，这样才能有效避免由于编译原点不准确而造成的精度误差。除了编译原点的确认会对数控机床加工精度产生影响以外，编程的处理技术也会产生相应的影响，如果所选用的处理技术不够精确，则会导致在生产过程中存在加工误差，这会导致所生产出的产品存在不同程度的质量问题。从当前的实际发展情况来看，部分工作人员在工作的过程中没有充分考虑工件自身的形状和尺寸，这就直接导致所生产出的产品会存在加工误差，如果情况严重，整个工件都会报废。在进行编程的过程中，对于编程人员的综合能力有着极高的要求，编程人员必须要有丰富的实践经验，这样才能有效避免由于前期编程不当而造成的精度问题。

3.2 机床精度  从当前的实际发展情况来看，我国所使用的的数控机床加工主要是利用伺服电机驱动滚珠丝杆来对加工位置进行控制，这样的方式既有优势，但也存在一些不足。如果丝杠在传动的过程中存在误差，则会直接影响机床定位的精度。这就意味着如果数控机床在工作过程中，伺服电机丝杠出现了反方向运动的情况，则会直接导致加工精度会受到极为严重的影响，而且还会出现数控机床空转的现象。这对整个数控机床的正常运行会造成较为严重的影响。除此之外，数控机床在工作过程中还会受到外力因素的影响，如果受到外力因素的影响，则会出现不同程度的变形，这会在一定程度上加重数控机床的误差。数控机床在加工的过程中会经常出现“让刀”的现象，让刀现象简单来说就是在进行加工的过程中，数控机床受到外力因素的影响导致几何精度降低，这就直接导致所加工出的零件精度无法满足实际要求，该种问题是数控机床在加工过程中最为常见的一种问题。数控机床之所以会出现几何误差，主要是由于机床的导轨和机床底座所造成的，工作人员如果在前期没有对机床进行精确的设计，则会导致机床在工作的过程中出现自重增加的情况，这样就会影响所生产出零件的精度。

3.3 刀具参数  数控机床在工作的过程中，车刀尖、圆弧半径、车刀刀间距等因素都会影响数控机床加工精度，这些因素会使得生产出的产品出现不同程度的粗糙问题，不仅如此，还会影响刀具的使用寿命。如果在加工过程中主偏角较大，则会影响加工精度。在应用数控机床的过程中需要对各项参数进行严格的控制，保证参数的准确度，将“引刀而异”的思想理念应用在工作过程中。

4  提高数控机床加工精度的策略

4.1 不断提高数据编程处理技术  想要不断提高数控机床加工精度，则应该对数据编程处理技术水平进行不断提高。首先，在对零件图进行分析的过程中需要对相关工艺进行确认，其次，还要对零件的形状，尺寸以及精度进行确认，在做好以上工作以后才能进行加工方案的设计。在开展前期的数据编程工作时需要对相应的数值进行准确的计算，工作人员需要根据零件的几何尺寸以及加工线路计算出零件上几个较为重要的几何要素的坐标，然后在编写程序的过程中，需要对数值进行计算，根据相应的几何尺寸以及工艺线路对坐标系进行确定，在此基础之上可以对加工轨迹进行计算，这样就能得到最终的应用数据。在对刀具线路进行设定的过程中，一定要秉承科学合理的原则，因为刀具线路的设定会直接影响后期的加工质量，在对刀具线路进行确定时要保证其中不会产生间隙，保证线路始终能够运行在产品上，这样能够有效减少误差情况的出现。

4.2 提高数控机床几何精度  在对刀具进行选择的过程中，一定要充分考虑具体的零件加工情况，要选择耐磨耐高温的刀具。除此之外，刀具还必须要有较好的承压能力和抗冲击能力。目前高速钢、硬质合金以及陶瓷材料等被广泛应用在刀具的制作过程中，不同的材料有不同的特点，所制作出的刀具也具有不同的性质，因此在选择刀具时要充分考虑实际情况。除了要对刀具进行合理的选择以外，还要对刀具在加工时的几何角进行严格的控制，需要控制的几何角有很多，但是最为主要的包括主偏角、前角、后角、刃倾角等。

4.3 提高刀具轴承加工精度  虽然从当前的实际发展情况来看，刀具本身已经具备较为完善的材料，但是想要不断提高数控机床加工精度，则需要对刀具进行科学合理的选择，在进行加工的过程中要充分考虑到硬度以及耐磨程度，这就要求在选择刀具材料时要尽可能选择合金和高速钢。除此之外，还可以使用一些零件来对滑动轴承进行控制，选择耐磨性较好的轴承才能有效保证机床加工精度。在对机床进行设计的过程中，要设置相应的散热功能，这样能够有效减少设备零件出现变形的情況，还要对轴承的转速进行科学合理的调整，选择功率合适的机床才能保证机床安装的稳定性。

4.4 不断增强工作人员的维护意识  工作人员的综合素质能力对于数控机床的稳定运行有着极大的影响，想要保证数控机床的高效运行则必须要不断提高工作人员的维护意识，这样才能有效避免机床出现严重的故障问题。工作人员必须要熟知数控机床的相关操作规范，定期开展监督检查工作，对于发现的问题进行第一时间处理，这样才能有效避免数控机床出现严重的故障问题。

5  结束语

综上所述，想要提高数控机床加工精度则是要从多方面入手，全面了解影响数控机床加工精度的影响因素，根据影响因素采取具有针对性的解决措施，这样才能有效提高数控机床加工精度，从而生产出质量更高的零件。在此基础之上，相关制造企业也能得到更好的发展。

参考文献：

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