數(shù)控機床加工精度分析與應(yīng)用

伍孫利

摘 要 隨著機械設(shè)計工藝與計算機技術(shù)的逐步進步，使得數(shù)控機床加工技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展，人們對加工精度的要求也不斷增加。數(shù)控機床是通過數(shù)字化程序控制的自動對零件展開加工的高科技機械裝置，其復(fù)雜的加工技術(shù)十分容易受到多種因素的影響。為此，本文從數(shù)控機床的工作原理入手，對數(shù)控機床加工精度的影響因素展開分析，從而探究提升數(shù)控機床精度的策略。

關(guān)鍵詞 數(shù)控機床;加工精度;分析

數(shù)控機床是一種非常先進的加工裝置，現(xiàn)在在機械制造業(yè)中具有較大的使用價值，給機械制造創(chuàng)造了較大的社會效益與經(jīng)濟效益。在數(shù)控機床的加工生產(chǎn)中，它的生產(chǎn)質(zhì)量和車床自身的加工精度緊密相連。一般來說，數(shù)控車床的加工精度取決于插補精度、伺服精度、編程精度等，并受到生產(chǎn)環(huán)境、控制、檢測、安裝、制造、材料等多種因素的影響。在加工生產(chǎn)產(chǎn)品的過程中，不管是影響因素還是決定因素都會對加工精度造成較大的影響。所以，從全面而客觀的角度探究數(shù)控車床加工精度的影響因素，有著至關(guān)重要的現(xiàn)實意義。

1數(shù)控機床的工作原理

數(shù)控機床是機電一體化設(shè)備中的一種，但其又融入了多種數(shù)字化、信息化的內(nèi)容，也就是融合了大量現(xiàn)代化信息技術(shù)，對增強其產(chǎn)品精度和生產(chǎn)效率等都十分重要。例如，原有的機床子在零件加工時會根據(jù)施工圖紙進行，按照圖紙設(shè)計變換工件的基本運動軌跡。但是因為現(xiàn)在對工件加工技術(shù)的要求不斷增強，在數(shù)控車床加工零件時就需要根據(jù)更復(fù)雜的技術(shù)流程和工藝參數(shù)制定出更加全面的數(shù)控語言編制加工技術(shù)規(guī)劃，并根據(jù)伺服系統(tǒng)給予的多種指令，確保零部件自動化制造和加工的過程有效開展。從專業(yè)技術(shù)角度來進行分析，數(shù)控機床還能夠被當(dāng)作一種裝配有程序控制系統(tǒng)的自動化機床，它能夠根據(jù)系統(tǒng)邏輯內(nèi)容提供詳細(xì)的控制符號和編碼指令，綜合性的規(guī)劃生產(chǎn)指令操作程序[1]。

2數(shù)控機床加工精度的影響因素

數(shù)控機床的加工精度受到機床的插補精度、伺服精度、編程精度等多種因素的影響，并且也容易受到環(huán)境、檢測、安裝、材料等多種內(nèi)容的作用。

2.1 切割量的選擇

切割速度、進給量、切割深度等都會對切割量的選擇造成作用，并對加工零件的加工深度和表層粗糙度造成直接影響。為了增強生產(chǎn)效率，在機床的粗車加工時，往往使用相對較大的背吃刀量。因為背吃刀量會對切割力度的大小造成直接的影響。所以，如果切割力度較大時就會對刀具與零件造成磨損，從而對加工精度造成影響。

2.2 車刀參數(shù)誤差

數(shù)控機床大多根據(jù)車刀對零件展開加工，根據(jù)相關(guān)的參數(shù)進行加工處理。在使用時，例如對棒料零件展開切割時，如果車道軸線的大小增加，那么刀具的半徑弧度也會加大;如果車道軸線的大小減小，那么刀具的半徑弧度也會進而降低。因此可以了解到，刀具的半徑弧度和車道軸線為正相關(guān)的聯(lián)系，但是和車道的主偏角是相反的關(guān)系。以上的微小誤差如果沒有能夠及時糾正，那么就會對零件的加工精度造成較大的影響。所以，在數(shù)控機床的加工過程和程序編譯過程中，需要技術(shù)工作者展開科學(xué)的規(guī)劃設(shè)置。

2.3 伺服系統(tǒng)進給誤差

該系統(tǒng)對于數(shù)控機床的整體構(gòu)造有著非常關(guān)鍵的作用，它可以按照數(shù)控機床的現(xiàn)實運行狀況自動操作控制，并隨著程序的運行展開有效的反饋，使得機床零件有效的作業(yè)。其控制精度大多數(shù)受到電機驅(qū)動滾動絲杠的傳動作用，兩者表現(xiàn)為正相關(guān)的關(guān)系，同步下降或者上升。伺服系統(tǒng)在現(xiàn)實操作中經(jīng)常是關(guān)閉著的，如果有信號傳輸，造成滾動絲杠形成反向運動的錯誤，那么就會減小零件加工的質(zhì)量，形成間隙使得機床空轉(zhuǎn)，從而減小加工產(chǎn)品的準(zhǔn)確性和精密度[2]。

3增強數(shù)控機床加工進度的措施

3.1 科學(xué)進行機床的總體設(shè)計

現(xiàn)在，我國很多機床制造公司子在生產(chǎn)中對主機展開自行設(shè)計，而對多個關(guān)鍵的功能零件采用外購的方式，如此能夠在確保機床整體質(zhì)量得到保證的前提下合理的減少制造成本。所以，在對數(shù)控機床展開綜合性設(shè)計時需要根據(jù)等剛度的原則，要把機床的變形平均傳輸給每個零件，從而防止由于剛度過小而產(chǎn)生的機床部分結(jié)構(gòu)變形較大，生產(chǎn)出剛度薄弱的部件。除此之外，還要對主軸系統(tǒng)的熱態(tài)特點展開優(yōu)化設(shè)計，從而增強數(shù)控機床的生產(chǎn)精度。

3.2 誤差補償法

該種方式是一種經(jīng)常用到的高效補償方式，能夠使得機床零件加工誤差處于科學(xué)的范圍中。按照數(shù)控系統(tǒng)的補償效果，讓系統(tǒng)硬件和軟件高效地結(jié)合在一起，精準(zhǔn)定位其工具，降低其當(dāng)中間隙，對數(shù)控機床展開科學(xué)的加工插補，從而增強零件的加工精度。在對現(xiàn)實操作過程中的實踐顯示，在半閉環(huán)伺服系統(tǒng)出現(xiàn)反轉(zhuǎn)誤差的情況時，最好的解決方式是，通過反轉(zhuǎn)誤差補償?shù)姆绞絹碓鰪姍C械工件精度，消除潛在的誤差，總而生產(chǎn)出高精度和高質(zhì)量的零件。半閉環(huán)控制系統(tǒng)能夠添加多個地址存儲信息，形成軸反向間隙存儲和補償?shù)男Ч?/p>

3.3 誤差防止法

誤差防止是對誤差的有效防范，通過對數(shù)控機床機械部件與控制程序的科學(xué)設(shè)計，提升車床設(shè)備的剛度，從而從源頭上防止誤差的出現(xiàn)。同時，也能夠設(shè)計優(yōu)化數(shù)控機床加工的環(huán)境，防止處理加工環(huán)境出現(xiàn)溫度失控、環(huán)境失控的情況，進而增強加工的精度。

3.4 增強機床導(dǎo)軌的幾何精度

隨著數(shù)控技術(shù)的飛速發(fā)展，人們也逐步開始注重數(shù)控機床的床身設(shè)計和導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)設(shè)計，需要其擁有更強的抗震性和剛強度。挑選斜機床的方式，形成閉封形的筒形結(jié)構(gòu)，能夠有效降低零部件的重量，優(yōu)化生產(chǎn)步驟，節(jié)約生產(chǎn)成本。筒形結(jié)構(gòu)在物理力學(xué)基礎(chǔ)上讓斜機床在展開加工切割時，確保其擁有較高的精密度[3]。

4結(jié)束語

綜上所述，分析數(shù)控機床加工精度影響原因和相關(guān)的解決策略十分關(guān)鍵，能夠增強數(shù)控機床零部件加工的生產(chǎn)精度，確保產(chǎn)品的質(zhì)量合格。本文在對切割量的選擇、車刀參數(shù)誤差、伺服系統(tǒng)進給誤差等影響因素分析的基礎(chǔ)上，對相關(guān)的優(yōu)化措施展開探究。通過本文的研究，以期能夠增強我國數(shù)控機床的管理水平。

參考文獻

[1] 賀紅曉.數(shù)控車床加工精度的影響因素分析及對策[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，（19）：113-113.

[2] 蔣飛龍，馮桂香.數(shù)控機床加工精度分析與應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010，（1）：123-123.

[3] 于志遠(yuǎn).數(shù)控車床加工精度的影響因素及提高方法分析[J].科學(xué)與財富，2014，（8）：240-240.