數(shù)控車床加工精度的影響因素及改進策略探究

李雪冬

摘 要：伴隨我國經(jīng)濟和科技的飛速發(fā)展，我國國內(nèi)的數(shù)控機床技術(shù)也越來越成熟。在數(shù)控機床加工過程中使用最新的技術(shù)，不僅可提升實際生產(chǎn)的機械水平，也可在一定程度上提升數(shù)控機床加工的精度，保證產(chǎn)品的生產(chǎn)滿足基本的生產(chǎn)要求。盡管我國的機械制造技術(shù)在現(xiàn)階段得到了較好發(fā)展，但數(shù)控機床在實際投入使用過程中仍然會存在部分待改進的部分，其中最主要的一個問題就是加工精度不夠高。本文主要對數(shù)控車床加工精度的影響因素及改進策略進行研究，文章分兩個部分進行闡述，先給出了數(shù)控車床加工精度的影響因素，后依據(jù)相關(guān)影響因素對具體改進策略進行了探究。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床;加工精度;影響因素;改進策略

一、數(shù)控車床加工精度主要影響因素研究

通過對數(shù)控車床加工精度的實際情況進行探究發(fā)現(xiàn)，影響數(shù)控車床加工精度的因素主要包括以下幾個方面。

其一，數(shù)控車床加工精度的影響因素包括位置誤差。位置誤差主要是指實際加工過程中產(chǎn)品生產(chǎn)的具體尺寸及設(shè)計過程中尺寸之間的差值情況，常包括產(chǎn)品的對稱程度及垂直程度等部分。對于數(shù)控機床，位置誤差出現(xiàn)的主要原因為實際加工中機床的階段性傳動，或者刀頭在生產(chǎn)中摩檫力作用等，這些原因?qū)儆谒绤^(qū)誤差。除上述原因外，數(shù)控機床操作者在對步建進行加工過程中，對于機床進行伺服電機裝置的操作及之后借助于滾珠絲杠部件的加工過程中，一旦出現(xiàn)零件的位置誤差，會直接影響到機床加工的精確程度。

其二，機床定位的影響因素主要涉及內(nèi)容如下。通過對數(shù)控機床加工過程進行工作總結(jié)可發(fā)現(xiàn)，機床在實際操作過程中機床的定位精確程度會對零件的具體加工產(chǎn)生直接的影響。數(shù)控機床在具體工作中會分為閉環(huán)和開環(huán)系統(tǒng)，其中閉環(huán)系統(tǒng)中出現(xiàn)機床定位誤差的情況可進行有效避免，但在開環(huán)系統(tǒng)中，如若出現(xiàn)定位誤差實際控制過程會存在很大難度，該過程的誤差情況也會對零件本身產(chǎn)生直接影響。

其三，除上述兩種誤差外，數(shù)控機床部件加工過程還會存在幾何誤差，該類型誤差主要出現(xiàn)在部件的實際加工生產(chǎn)中。具體加工過程中會伴隨大量熱量產(chǎn)生，在此情況下，摩檫力的增大會使得機床的夾具與刀具受到干擾出現(xiàn)一定程度的形變，進而直接影響到機床的幾何精確程度。通過研究發(fā)現(xiàn)，幾何誤差出現(xiàn)的主要因素包括以下內(nèi)容，一方面為機床本身的計核誤差，也就是原本部件的精度情況，主要會有機床的工作面和機床的導(dǎo)軌等因素;另一方面為外部影響因素，也就是機床在實際工作過程中受到外界力量或者熱量的作用影響[1]。

二、數(shù)控車床加工精度的改進策略

（一）進一步加強對于數(shù)控機床的設(shè)計

依據(jù)我國數(shù)控機床具體發(fā)展和設(shè)計情況，要進一步強化設(shè)計過程，可通過部件的采購環(huán)節(jié)來提升機床的精確程度，可購買精度較高的配件，通過該方式提升精度不僅可降低研發(fā)的成本，還可從根本上提升機床的性價。考慮到機床的機械計核行邊，要提升結(jié)構(gòu)的基本強度，就要確保機床機構(gòu)在實際收利過程中具有均勻性，以此來降低外界因素對機械幾何形變的影響，提升機床的加工精度。另一方面，要提升零件加工的精確程度，就要對零件進行深入分析，將零件加工的主要性能要求了解清楚，做到在實際加工生產(chǎn)過程中完全按照相關(guān)設(shè)計參數(shù)進行生產(chǎn)，保證零件的加工精度，滿足基本要求。自此過程中，對于加工刀具和夾具的選取也要完全依據(jù)實際情況來進行，要將實際影響因素考慮全面，做到進一步重視機床的結(jié)構(gòu)重心，降低機床重心變化對機械形態(tài)的影響，以此來找到機床最佳的生產(chǎn)重心位置，保證機床工作的頻率[2]。通過以上方式來降低機床的承載壓力，提升機床的形變水平，使得機床的整體結(jié)構(gòu)位于下方位置，降低熱效應(yīng)對機床的影響，將機床的熱態(tài)性能設(shè)計框架設(shè)計好，提升基層的耐熱性能，最大閑度增大基層的精確性。

（二）提升機床導(dǎo)軌幾何精確程度

將機床自身構(gòu)架的影響因素忽略掉，機床導(dǎo)軌的精確程度也會對零件概念的加工精確度造成直接的影響。由于機床在加工過程中會伴隨有強烈的振動出現(xiàn)，故要保證零件的加工精度，就要對導(dǎo)軌的強度和穩(wěn)定程度進行控制，可利用鋼制材料對滑動軌道進行設(shè)計，還要進一步提升機床整體的磨削工作，使得機床的導(dǎo)軌幾何程度滿足基本要求。

（三）改進機床的自動編程技術(shù)

數(shù)控機床在具體工作過程中會依賴于預(yù)先編寫好的程序，故機床的加工精度也會受到自動編程技術(shù)的影響。要保證零件的加工精度，就要做到在自動編程中將原點位置控制好，保證編程過程符合編程的基本基準，將設(shè)計和工藝的基準控制在統(tǒng)一化范圍內(nèi)，要保證編程過程與設(shè)計圖紙具有高度一致性。尤其在數(shù)據(jù)進行計算過程，要確保計算過程的數(shù)據(jù)具有準確性，對實際加工工序進行合理化安排，降低加工誤差[3]。在加工時還要對毛坯的剛性及變形情況等進行詳細分析，將粗加工和細加工的順序和基本比例安排好，編程過程要將這些因素考慮全面，控制零件的加工誤差，從多個方面降低誤差出現(xiàn)的概率。

（四）對伺服系統(tǒng)的誤差進行控制

數(shù)控機床實際工作過程中最主要的提供動力部分就是伺服系統(tǒng)，機床對另加進行加工索要進行的空間運動夜里不卡伺服系統(tǒng)電機傳動影響，故要保證加工的精度，就要保證伺服系統(tǒng)中滾珠絲杠傳動情況。要對伺服系統(tǒng)的誤差進行控制，就要確保系統(tǒng)中的每一個部件都具有高效性，對系統(tǒng)中所涉及的主要參數(shù)進行優(yōu)化完善，通過對相關(guān)軸位置的完善來提升開環(huán)的增益性。如在實際加工中出現(xiàn)增益效果不同情況，要避免出現(xiàn)四十五度的速度誤差，在對圓弧進行加工時，要將軸位置和開環(huán)增益相關(guān)系數(shù)設(shè)置大一點，確保輪廓的加工精度。

（五）依據(jù)實際情況選取適合的刀具和相關(guān)參數(shù)

數(shù)控機床加工過程中與零件直接接觸的部分就是刀具，故刀具的選取情況也會對加工的精確程度產(chǎn)生直接影響。在機上刀具本身具有主偏角等，刀具在對零件進行車削過程就會伴隨一定程度的偏差出現(xiàn)，一旦偏差沒有進行及時糾正，相關(guān)加工誤差就會加大。為了對加工精度進行控制，就要做到依據(jù)實際加工情況選取適合的刀具進行加工，還要對刀具的具體參數(shù)進行合理化設(shè)計。可采用現(xiàn)代化自動換刀裝置民在刀具庫中選取不同強度及硬度的刀具。如對于毛坯零件進行加工時要選擇適合加工的刀具來進行加工，編寫加工程序過程也要將刀具參數(shù)等考慮在內(nèi)，還要對刀具軸線偏差等進行及時分析，以此來達到對刀具唯一長度進行修正的作用。

三、結(jié)語

總結(jié)可得，數(shù)控車床加工精度的影響因素及改進策略研究具有較為重要的作用和意義，不僅可對數(shù)控機床加工精度的影響因素進行總結(jié)和研究，還可依據(jù)主要影響因素從多方面對改進策略進行制定。影響數(shù)控車床加工精度主要包括位置誤差、機床定位、幾何誤差等，要提升數(shù)控車床加工精度，就要做到進一步加強對于數(shù)控機床的設(shè)計，提升機床導(dǎo)軌幾何精確程度，改進機床的自動編程技術(shù)，對伺服系統(tǒng)的誤差進行控制，依據(jù)實際情況選取適合的刀具和相關(guān)參數(shù)等。

參考文獻：

[1]李建.影響數(shù)控機床加工精度因素及改進關(guān)鍵問題探討[J].中國設(shè)備工程，2018（20）：46-47.

[2]趙新杰.數(shù)控機床加工效率的影響因素及提升措施探討[J].科技展望，2015，25（19）：66.

[3]林樹海，呂菊芳，邱光思，王全寶.自編子程序提高老式數(shù)控機床的加工效率[J].機械設(shè)計，2013，30（07）：64-69.

（柳州工學(xué)院 ? 廣西壯族自治區(qū)柳州市 ?545616）