影響數控加工精度的主要因素分析及提升策略探討

程天鵬

（新鄉職業技術學院，河南 新鄉 453000）

在現代化機械制造業中，數控機床已經得到了廣泛應用，而且正在朝著高精度、高效率和智能化的方向發展。其中，加工精度是數控機床最重要的性能指標，是衡量機械數控加工技術水平的一個重要標志?，F實中，數控機床的加工精度會直接影響到加工成品的質量，尤其是在航空航天等精密制造領域，對數控加工精度的要求非常之高，必須想方設法地提升數控加工精度。文章正是基于這一出發點，對影響數控加工精度的主要因素進行了分析，并就如何提升數控加工精度進行了探討，希望對推動數控加工技術的發展以及更好地應用能夠有所借鑒。

1 數控加工精度的影響因素分析

（1）加工原理誤差。在加工一些零件對象時，有時不可避免地會采用一些近似的刀具輪廓或加工運動軌跡來完成加工，而近似就意味著誤差，由于這種誤差是因為加工原理導致的，所以習慣上被稱為加工原理誤差。加工原理誤差有時難以避免，只要誤差在可以接受的范圍內，那么加工方式就是可行的。

（2）刀具制造誤差和磨損。刀具本身也是一種產品，其制造過程中就會存在誤差，而且刀具在安裝的過程中也會存在誤差，這些都會影響到數控加工精度。此外，隨著生產進程的持續，刀具一般都會發生磨損，而且當其磨損值達到一定程度后，會造成零件的表面加工質量嚴重下降，進而降低數控加工精度。

（3）位置誤差?，F實中，很多零件設計對其表面、軸線等都有形位公差要求，必須確保加工后的零件滿足這些設計要求，否則就會影響到零件的后續使用性能和裝配質量。而在機械加工過程中，因為機床的傳動間隙、彈性變形或者刀頭需要克服摩擦力等因素的緣故，會使加工后零件的表面、軸線等與理想位置間存在偏差。這種偏差在閉環隨動系統中可以得到一定程度的修正，所以影響并不明顯，但在開環的數控加工系統中，其對加工精度的影響較大。

（4）幾何誤差。數控加工中的幾何誤差一般由內、外兩個方面的因素造成。外部因素主要指因工藝系統受熱變形或加工環境改變等引發的幾何誤差；內部誤差主要指因數控機床自身因素而導致的幾何誤差，比如：導軌的直線度、刀具和夾具的幾何準確度等等。

（5）機床定位。機床的定位誤差是影響加工精度的重要因素。在閉環系統中，可以通過定位檢測裝置來修正定位偏差；在開環系統中，因為受到較多因素的影響且無法對機床定位進行準確檢測，所以定位誤差對加工精度的影響就比較大。

2 提升數控加工精度的策略探討

（1）提高數控機床的設計合理性。近年來，我國在數控機床的設計制造領域取得了一定的進步，但與歐美等制造技術較先進的國家相比，在數據機床的結構設計上還存在一定的差距。在進行設計時，一定要堅持等剛度原則，避免因為剛度不均勻而導致的局部變形問題發生。

（2）控制原始誤差。要實現對原始誤差的控制，首先要做的就是分析原始誤差的產生原因和表現形式，然后采取有針對性的措施進行控制。比如對因工藝系統熱變形而造成的幾何誤差，就可以采用水冷、風冷等措施來進行控制；對于因刀具變形而造成的加工誤差，可以通過科學選擇刀具材料來加以控制；在選擇夾具時，要對零件的坯料材料進行充分考慮，避免位置誤差產生。

（3）科學制定切削用量。工件的加工階段不同，切削用量也不同，在由半精加工向精加工過渡的精密切削加工中，要通過減少進給量的方式來進行切削處理，從而最大限度地保障工件的加工精度。

（4）提高定位精度。定位精度是數控機床的一項重要參考精度，主要指在數控系統的控制下，機床各運動部件所能達到的位置精度。機床的定位精度會對加工精度造成重要影響，比如在多孔加工中，定位精度會直接影響到孔距誤差。鑒于此，對數控機床的定位精度進行定期的檢測和補償，是保障加工精度的有效舉措之一。

（5）采用實時監測技術。隨著數控機床加工監測技術的不斷發展，對數控機床加工進行全過程、多維度的監測，并根據監測到的誤差進行實時的調整和優化，是提升數控加工精度的重要科學手段。通過采用實時監測技術，可以對加工過程中每一環節的誤差都進行有效采集，然后將這些誤差信息反饋給數據系統中的誤差補償模型，進而就能實現對加工誤差的有效補償，進而提升數控加工精度。此外，還需要對數控機床工作時的環境溫度、濕度以及粉塵等信息進行實時監測，避免這些環境因素給加工精度造成不利影響。

［1］ 王欣萍.影響數控加工精度的主要因素及提升策略［J］.工程技術（引文版），2016，（6）：186.

［2］ 溫知新.影響數控加工精度的主要因素及提升策略［J］.科技與企業，2016，（6）：209.