數控車床技術加工精度工藝優化

陳剛

（佛山市順德區鄭敬詒職業技術學校，廣東 佛山528300）

數控技術的發展應用以及數控設備的生產制造，是現階段評價一個國家制造業水平的重要標準。隨著廣大科研研究人員的不斷努力，我國在數控技術領域實現了飛速發展，現如今由我國自主研發的數控技術已在諸如汽車部件、電子元件、航空航天等領域得到廣泛推廣，數控技術也得到了社會各界的一致認可，并極大水平地滿足了市場的發展需求。隨著我國數控技術應用領域的不斷擴展，數控車床技術逐漸被引入至一系列精密儀器的制造中，由此成為現代制造技術的重要組成部分。數控車床技術的發展應用為社會發展帶來一系列便利的同時，也對機械制造水平提出了越來越嚴格的要求。如何確保制造出來產品的精度以及如何調整數控車床的軟硬件以保障加工精度，便成為現階段人們廣泛關注的問題。由此可見，對數控車床技術加工精度工藝優化進行探索研究，具有十分重要的現實意義。

1 數控車床概述

1.1 數控車床。數控車床，根本上而言是借助電子設備以對車床進行控制，作為當前我國運行效率最高，覆蓋面最為廣泛的數控機床，其在數控機床總體數量中占比可達到約25%，并且呈不斷上升趨勢。數控車床同時還屬于是數控機床中的一種基礎類型，在其中扮演著十分重要的角色，長期以來一直為全球各國所廣泛關注。數控車床通常被應用于各式各樣軸承零部件的生產加工中，同時，還可應用于對擴孔、鉆孔，三角螺紋，梯形螺紋等的加工[1]。

1.2 數控車床工作原理。對于數控車床的工作原理而言，首先，數控裝置內的計算機對經由輸入裝置以數字、字符編碼方式所記錄的信息開展相應處理后，然后經由伺服系統、可編程序控制器向機床主軸及進給等執行結構下達指令，機床主體則依據該部分指令，并在檢測反饋裝置的協助下，對工件加工對應動作，例如刀具相對于工件的運動軌跡、進給速度、位移量等要求實現自動控制，進一步實現對工件的加工。值得一提的是，其中確定加工工藝流程及編制加工恒旭，是至關重要的一環。

2 數控車床技術加工精度的影響因素

隨著我國市場經濟發展的不斷深入，制造企業要想在日趨白熱化的市場競爭中占據有利位置，必須要具備生產高精度產品的能力，這也是評定一家制造企業制造水平的重要標準，由此要求推進數控車床加工精度的優化工作，提升數控車床操作人員的操作水平，實現生產工藝的優化升級。數控車床的加工精度可分為數控系統的控制精度和機床本身的機械精度，而它們則受操作人員編程水平、加工材料、伺服系統控制精度等因素重要影響，總的而言，可將這些因素劃分成以下幾類：一是數控車床自身精度因素；二是伺服系統的誤差及抑制因素；三是車刀材質和車刀選用因素；四是對刀試切技術及測量誤差因素等。在數控車床加工實踐中，必須要對一系列影響因素開展深入分析，并采用有效措施實現對各種誤差的有效防范，方可切實提升數控車床的加工精度，進一步提高產品的加工精度。

結合數控車床工作原理而言，伺服系統是數控車床運行中必不可少的一部分。該系統在運行時主要是為數控車床各部件提供驅動力，進一步將部件轉化為零件，保證數控車床加工工作的順利開展。為了保障伺服系統的控制精度，就要求提高絲杠的傳動精度，進一步實現電機驅動絲杠對伺服系統的有效控制。現階段，在數控車床加工普遍采用的是閉環式伺服系統，在實際加工中，伺服系統需要先將信號傳輸至絲杠，接收到信號后絲杠在開展反向運行，與此期間，絲杠會出現空轉情況，由此便會造成反向的間隙誤差，進一步會對數控車床加工精度帶來影響。

3 數控車床技術加工精度工藝優化策略

3.1 改進數控車床的總體設計。為切實提高數控車床的加工精度，應當從數控車床設計切入，加強數控車床研究制造的深入研究，確保數控車床制造質量，進一步從源頭上提高數控車床加工精度。現階段，大部分數控車床制造企業為實現自主研發設計，推進主機結構的優化設計，對于一些重要部件往往會通過國外引進，其根本便是為了提高數控車床的質量，促進收獲更理想的經濟效益。在數控車床設計過程中，應當秉承等剛度原則，保證形變的應力均衡地設置于各個部件結構上，從而防止由于剛性較差的部件的利用對車床加工精度造成影響[2]。同時，還應當明確到數控車床的運行還受車床結構重心影響，因此在保證剛度均衡的同時，還要盡量減少上部結構材料施用量，從而達到降低中心的目的。除此之外，還應當在數控車床實際時關注主軸系統的熱態特性，在設計期間有效防范可能引發的熱誤差偏差，進一步防止由熱變形所為數控車床加工精度帶來的影響。

3.2 防范伺服系統的誤差及抑制。在數控車床加工中，必須要提高對伺服系統可能引發誤差的有效重視。為推進對數控車床的有效把控，如數控車床的驅動裝置應當選用具有良好動態性的裝置，并提高伺服系統的抗壓能力及抗載能力，進一步實現對伺服系統可能引發加工誤差的有效把控。另外，在對數控車床伺服裝置進行確定過程中，還應當對各項系統參數進行全面優化，例如在開環增益過程中應當選擇相對高的位置，進一步使伺服系統得到有效優化。

3.3 加強對誤差補償法的有效應用。誤差補償法可有效提高數控車床的加工精度，這一方法注重實現數控系統的補償功能以補償數控車床坐標軸的誤差，以此達到提高數控車床加工精度的目的。通過對誤差補償法的應用，可使原本精度水平有限的數控車床生產加工出精度水平頗高的復雜產品。對于該項方法的應用，可借助軟硬件進行實現，一是對于半閉環式伺服系統的數控車床，反向偏差會一定程度上影響數控車床的定位與重復定位誤差，為此，通過應用誤差補償法，可實現對反向偏差的有效補償，進而切實減少加工零件的誤差。二是借助編程法實現對誤差補償法的有效應用，即為通過插補加工操作，以有效滿足零件公差要求，進而達到提高數控車床加工精度的目的[3]。

3.4 加強對誤差防止法的有效應用。誤差防止法也能夠有效提高數控車床的加工精度，但該項方法與誤差補償法存在一定區別，這是因為該項方法強調的是開展好預先的誤差預防工作，即為在數控車床設計制造環節就要進行誤差源查找，防止出現誤差。該項方法現如今已在提高數控車床加工精度中得到廣泛推廣，并且該種預先防范的手段還有助于盡可能的消除安全隱患，保障數控車床的安全有序運行。對于誤差防治法的實際應用，可從以下幾方面內容切入：例如，把控數控車床運行環境，提高數控車床加工精度；提高數控車床零部件的裝配精度，保證數控車床結構的完善性，進一步提高數控車床的剛度[4]。需要注意的是，在應用該項方法過程中，需要考慮企業經濟效益所受車床制造成本的影響，因此需要結合實際情況，綜合應用各項提高數控車床加工精度的策略，以防止進入加工精度提升瓶頸。

總而言之，數控車床技術憑借其一系列優勢，近年來在我國制造業中得到廣泛推廣。然而現階段我國數控車床需求量雖然十分大，但總體技術水平仍舊有待提高，諸如低端產品過剩、高端產品不足的現象屢見不鮮，這位數控車床制造業帶來了巨大的考驗。所以，制造企業必須要加大對數控車床技術的專研研究，尤其是在其性能方面，應當擴展對其精度的研究及應用領域，進一步切實提升數控車床的加工精度。通過本文研究，得到數控車床精度受機床、零件、編程等一系列因素影響，因此制造企業必須要不斷完善技術，從機床控制、零件優化、編程控制等方面著手，以此不斷提高數控車床的加工精度，盡可能減少誤差，使數控車床技術能夠更好地服務于制造業發展，促進企業的有序健康發展。