數控機床加工精度提高的方法探討

摘 要：在這樣一個越來越追求高質量的時代，任何產業無一例外的要進行一系列技術的改革。而作為生產加工行業中的數控技術，它的加工精確度直接絕決定了工廠、企業的零部件的復雜精密性，因此，提高數控機床加工精確度能夠幫助企業提高現代化生產水平，從而達到更高的企業利潤。本文就將針對數控機床加工方面的一系列具體措施和對于數控機床的改造，深度探討如何提高它的加工精確度。

關鍵詞：數控技術；加工精確度；精確度提高；方法探討

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.043

0 前言

數控機床除了具有較高的生產效率之外，還能夠控制加工精度。這是傳統的機床加工所替代不了的。但是在實際的工廠作業中，往往會遇到加工的零部件精度達不到生產要求的情況。因此，對于如何提高加工的零部件的精度一直被工程師所關注。正如美國通用公司工程師佛洛曼所說，普通的數控機床技術已經在全世界范圍應用，并且已經達到了相當成熟的階段，但是如果想要達到更高層次及精度的要求，還需要進一步的研究與探索，而這也正是數控機床必須要發展的一種趨勢。

1 當前數控機床加工中精度存在的問題

1.1 位置誤差對加工精度造成的影響

位置誤差指的是經過加工之后的零部件它的表面、軸線等地方與早先設定的目標相比在位置上會有所偏差。對于數控機床加工來講，這些位置誤差是在所難免的，而產生誤差的原因一般來說都是因為在零件加工過程中傳動過程產生的間隙或者皮帶彈性變弱導致的位置誤差。另外，加工過程中，加床的到頭需要克服摩擦力也會產生位置誤差。從開環系統和閉環系統的角度說，在開環系統中，位置誤差產生的可能性更大，因為在閉環系統中，測量位置的主要就是位置檢測系統的精確度和速度放大系數，這些個因素更加容易避免。因此，在開環系統中更容易產生位置誤差。

1.2 幾何誤差對加工精度造成的影響

在數控機床加工的工程中，由于刀具和夾具在受到外力影響或者加工的過程中產生的熱量不同等的影響，零部件在加工出來之后會產生一定程度的變形。這種變形通常被稱作幾何變形。研究顯示，在加工過程中產生幾何誤差的主要原因可以分為內部和外部兩個部分。從內部原因來說，機床本身的問題很可能導致幾何誤差。例如：機床刀具和夾具的精準度、機床工作平臺的水平度、導軌的直線度等等。就外部因素來說，外力作用或者加工過程中的熱量因素都會是幾何誤差產生的原因。例如：在進行零部件加工時，可能會受到受熱膨脹的作用力，導致零部件變形。從開環系統和閉環系統的角度說，依然是開環系統對于零部件精確度影響更大。就拿這兩個系統的本身來說，閉環系統中，數控機床本身可以通過定位檢測系統避免這樣的幾何誤差，但是開環系統中，由于數控機床加工的影響因素更多，更加不利于控制。所以開環系統對于數控零部件加工的影響更大。

2 提高數控機床零部件精度的方法策略

在數控機床加工的過程中，要想提高產品自身的質量，就必須要提高零部件加工精度。而最主要的方法就是改善數控機床機械本身的質量。因此，本文就針對這一關鍵問題，展開具體措施的研究。

2.1 通過減少數控機床的原始誤差提高加工精度的方法

數控機床加工過程中，難免會產生一些誤差，這種一定會產生誤差的行為我們稱它為原始誤差。因此，要想提高數控機床加工的精度，就必須減少原始誤差。這就要對原始誤差產生的原因及誤差產生后的主要類型進行方法探究。在零部件加工過程中，對所加工零部件精度產生最大影響的就是數控機床本身的位置精度及幾何精度。所以，要通過位置控制和幾何控制相結合的辦法，同時為了減輕變形誤差，要通過冷水和熱水相結合的控制手法，減少熱變形現象的出現。

2.2 提高機床核心零部件的質量要求

機床的核心零部件對于零件加工精度有著至關重要的作用，像給進系統、導軌、工作臺都屬于機床的核心零部件，他們的直線度、水平度都影響著零部件的精度。所以，在進行數控機床的零件加工過程中，首先要做的就是要選擇高質量的核心零部件。例如，在選擇機床中的滾珠絲杠的過程中，要適當選擇高精度高質量的滾珠絲杠，這樣的話，它的支撐性就會很好，就能夠很合理的與機床系統進行配合。另外，滾珠絲杠的支撐主要與軸向載荷和回轉速度決定，所以選擇質量好、精度高的固定和支撐方式，也能夠提高零部件的精度。

2.3 對數控零部件加工進行實時監測

隨著現代技術的發展，目前已經能夠對數控零部件加工進行全程監測，在這個監測過程中，可以實時的發現數控加工過程中出現的問題，就可以盡快的做出處理調整，減少工作誤差。而且面對出現的各種問題，還能夠及時的進行交流反饋，例如，在出現誤差時，實時監測系統能夠測量出產生誤差的數據，這樣一來，就能夠幫助工程師盡早的做出誤差補償，從而提高零件加工精度。

3 結語

數控機床零部件加工可以說是給生產領域帶來了一次前所未有的重大改革，也是對于機械革命的又一重大詮釋。將數控加工精度提高也是對零部件質量提高的一次全新體驗，因此對于如何提高數控加工零部件的精度也一直是很多工程師的研究課題。數控技術加工的精度提高并不是一朝一夕就能完成的，需要長久的不停探索與研究，因此，還是需要吸取國內外各種先進技術的指導，爭取早日完成這一技術的重大改革。

參考文獻：

[1]李瑞斌，張立仁，時海軍.數控機床加工誤差產生的原因及其對策[J].長江大學學報理工卷，2010（03）.

[2]朱仕學.前饋控制對數控機床加工精度影響的研究[J].制造業自動化，2009（08）.

[3]趙明.探析機械加工工藝對零部件精度產生的影響[J].中國機械，2014（12）.

作者簡介：趙秀芹（1982-），女，江蘇人，本科，助教，研究方向：數控。endprint