數控車床加工精度的影響因素及對策探討

鈔新云 徐嵩

關鍵詞：數控車床;加工精度;影響因素

1數控車床

1.1工作原理

通過數控擊穿能夠使一些較為復雜的零件加工工作在較高的精度上得到完成，而且數控車床具有的工作效率也相對較強，在對其進行應用的過程中可以在一個較短的時間之內完成大量零件的生產制造任務。在其對零件進行加工期間由于使用傳統機床進行加工，這種情況下大都是依靠一些工作人員不停地對車窗進行操作，來使零件的加工任務得以完成。然而傳統機床雖然具有一定的智能加工特點，但是其所具有的工作效率卻相對較低。而在對數控機床進行應用的過程中卻具有一定的自動化特點，這種情況之下就不需要工作人員參與到零件的加工過程之中。

1.2車刀

車削加工期間車刀能夠發揮出切削的功能，并且也是在切削加工過程中應用的最為廣泛的刀具。構成車刀的要素主要包括切屑部位、刀刃以及儲屑空間和一些對于切屑液處理的通道。在應用數控車床進行制造的過程中主要應用電子計算機來進行控制。通過對自動化控制技術進行應用能夠使人們所需的零件更為容易的得到。然而因為一些設備之中存有偏差常常會影響到零件的精度。而在眾多影響零件精度的因素之中最為普遍的一個就是車刀的偏差。

1.3伺服系統

該系統主要是通過對于某一個過程進行跟隨或者再現的反饋控制系統來使工程的需要得以完成，基于這一特點我們也可以將其稱之為隨動系統。在數控車床工作期間伺服系統主要通過對車床驅動來繼續進行加工。在這個過程之中需要應用滾珠絲杠的精確性來對數控車床進行定位于控制。而滾珠絲杠工作的驅動又是依靠伺服系統來完成的，基于這種情況無論是伺服系統還是滾珠絲杠的誤差會影響到數控車床工作期間的精確度。

2數控車床加工精度的影響因素

2.1機床自身因素

數控車床屬于精密機械，在選材、設計、制造、安裝過程中要嚴格按照工藝流程進行。但由于目前國內廠家眾多，各廠家對選材要求，制造工藝、裝配流程等要求不同，檢測尺度不一，品控要求不嚴，致使很多機床實際使用性能遠達不到設計指標，同時還存在運行不穩定等諸多問題。

2.2驅動系統精度

當前，數控車床根據控制系統方式的不同將數控車床分為開環、閉環、半閉環三種控制類型。開環控制數控系統，主要采用步進電機控制機床加工進給，加工精度與所用電器元件質量有直接關系。此類數控車床，結構簡單，價格低廉，主要用于精度要求不太高的場合。而半閉環和閉環伺服驅動系統則應用于加工精度要求較高的場合。目前，我國民用市場中應用較多的為半閉環伺服控制系統。半閉環伺服驅動系統，由于檢測元件一般安裝在伺服電機或絲桿上，當數控系統發出指令，由伺服電機驅動數控車床上的滾珠絲桿進行反向旋轉時，會造成反向間隙誤差，而該反向間隙又不能及時通過檢測元件獲取準確數值并反饋給數控系統，從而造成傳動誤差，最終影響加工精度。

2.3刀具參數

數控車床的生產使用過程，就是利用數控系統控制車刀對軸（或盤）類零件表面進行加工處理，從而獲得所需的形狀和尺寸。由于數控車刀直接參與切削加工，確定零件尺寸，因此刀具參數對加工精度起著決定性因素。在實際使用過程中，為獲得較高的加工精度，數控車刀在選用時，從刀具材質、刀具角度、刀具使用的切削用量等方面均要有所考慮。同時，在實際使用時，車刀安裝時同工件軸線高度差、車刀主偏角、刀尖過渡圓弧、車刀磨鈍標準等參數，也都會對零件的加工精度造成直接影響。

3提高數控車床加工精度的措施探討

3.1對數控車床進行合理的優化設計

在進行數控車床設計制造過程中，采用提前預防措施，減小車床自身誤差。例如：在生產過程中，通過合理提高車床零部件的生產標準及裝配要求，增強數控車床系統剛性、提高車床穩定性，規范生產環境，嚴格工藝要求等方式，確保零件最終生產質量。同時，為適應高速、高精度要求，改進生產工藝，采用導軌安裝在底座導軌上后進行整體磨削，以獲得較高的導軌幾何精度。

3.2合理運用誤差補償

采用誤差補償，就是當車床運動坐標軸上出現誤差時，可利用數控系統自帶的補償功能消除誤差產生的影響，從而有效提高數控車床實際生產加工精度。采用誤差補償，可以實現在較低精度的數控車床上加工出高精度的零件。在半閉環數控系統中，反向偏差直接影響車床的定位精度，從而造成零件生產質量不合要求。對于國內所用數控車床，當其定位精度高于0.01mm時，該機床均缺少自動補償反向間隙功能。此時可利用相應軟件，進行編程，實現對反向間隙有效清除。

3.3對生產工藝優化處理

在數控車床進行孔系加工時，當加工路線、加工順序不當時，會出現加工誤差。因此在實際生產中，要嚴格按照相關要求，對孔系的生產進行合理安排、精確設計。同時，在實際生產中，要密切關注數控車刀的運行狀態，確保車刀處于最佳切削狀態，在磨鈍前能及時更換。

4結論

零部件對于任何一臺設備或者一個工程而言都有著極為重要的意義，而且零部件的精度也會對設備與工程的整體質量帶來直接的影響。在當前我國對于零部件進行加工的過程中對于數控機床的應用較為廣泛，基于這種情況就需要對數控機床所具有的加工精度給予一定的提高。筆者在本文之中對于影響數控機床加工精度的因素與相關的對策進行了簡要的分析，希望能夠由此能夠在一定程度上促進其發揮出更高的價值。