數控機床加工精度的影響因素及優化策略

李寶成

摘要：先進的數控機床被應用在制造業中，不僅能夠提高制造效率，還能保證制造質量。雖然從整體發展情況來看，數控機床得到了良好的應用，但是在具體的應用過程中仍然存在一些問題。數控機床的作用能否充分發揮出來在很大程度上受加工精度的影響，目前部分被應用在制造業中的數控機床存在較為嚴重的加工精度問題，如果不對現存問題進行科學有效的解決，將會嚴重影響制造業的穩定發展。本文在具體的研究過程中從數控機床的概述入手，分析了影響數控機床精度的因素，并且根據影響因素提出了切實可行的解決策略。

Abstract： Advanced CNC machine tools are used in manufacturing， which can not only improve manufacturing efficiency， but also ensure manufacturing quality. Although from the overall development situation， CNC machine tools have been well applied， there are still some problems in the specific application process. Whether the role of CNC machine tools can be fully utilized is largely affected by machining accuracy. Some CNC machine tools currently used in manufacturing have serious machining accuracy problems. If the existing problems are not solved scientifically and effectively， they will Will seriously affect the stable development of the manufacturing industry. In the specific research process， this article starts with the overview of CNC machine tools， analyzes the factors that affect the accuracy of CNC machine tools， and proposes practical solutions based on the factors.

關鍵詞：數控機床;加工精度;影響因素;優化策略

Key words： CNC machine tools;machining accuracy;influencing factors;optimization strategies

中圖分類號：TG659? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）01-0049-02

0? 引言

數控機床被應用在制造業中可以說是制造業發展的一次革新。在傳統的發展過程中，由于科學技術水平不高，制造業中的許多工作都需要人工來完成，這不僅會增加企業的成本投入，還無法提高生產效率。數控機床的出現給制造業的發展帶來了極大的便利，在保證工作效率的同時還能節約人力資源，幫助企業從中獲得更多的經濟效益。隨著時代的不斷發展，人們對于零件的精度有著越來越高的要求，為了滿足人們的需求，則需要對數控機床的加工精度進行不斷提高。想要提供數控機床加工精度并不是一件簡單的事情，影響數控機床加工精度的因素有很多，只有根據每種因素提出具有針對性的解決措施才能從根本上提高數控機床加工精度，相關企業才能制造出質量更高的產品。

1? 數控機床的概述

1.1 數控機床的結構? 數控機床是制造業中的核心技術，如今已經得到了十分廣泛的應用。在對一些比較復雜的零件進行加工的過程中無法通過人工的方式來完成，因此只能借助先進的技術手段，數控機床對于制造業的發展有著極大的影響，如果能夠提高加工精度，則能推動制造業得到更好的發展。數控機床的結構較為復雜，由多個不同的系統共同組成，其中最為主要的包括：主機系統、驅動系統、數控編程系統以及加工輔助系統。

主機系統的作用簡單來說就是對工件進行切削或者是其他方式的加工。數控系統可以理解為整個數控機床的控制部分，通過相應的編程設計來對整個機床進行控制，正是因為有數控系統才能完成自動化的操作。驅動系統是機床的動力部分，主要是為整個數控機床提供動力，保證數控機床能夠穩定運行。加工輔助系統就是提供一些額外的加工，使得整個加工過程更加順利，同時加工出的產品質量也更高。

1.2 數控機床的工作程序? 數控機床最大的一個優勢就是可以減少人工操作，能夠真正實現自動化操作。制造企業在應用數控機床的過程中可以根據實際生產制造情況來對程序進行編寫。首先需要對零件的加工程序進行編程，然后將相應的語言輸入到NC裝置中，隨后經過伺服系統來對數控機床進行驅動，最后就是對零件進行加工。雖然數控機床的整個工作程序看上去并不復雜，但是其中有許多細小的環節都會影響最終的加工質量。制造企業應該做的就是保證數控機床的穩定運行，并且在原有的基礎上不斷提高數控機床加工精度，這樣才能將數控機床的積極作用充分發揮出來。

2? 數控機床加工精度在工業制造中的重要性分析

數控機床具有兩大特點，一是穩定性高，二是精度高，正是因為具備這兩個特點才能使得其被廣泛的應用在復雜零件的加工過程中。在應用數控機床的過程中，工作人員只需要通過計算機來對相應的參數進行調整就能讓數控機床按照要求進行生產加工。這樣的工作模式極大的節約了人力成本，同時還能保證產品的質量。

數控機床加工精度會直接影響產品的質量，換句話說，想要保證產品的質量則必須要不斷提高加工精度。如今影響數控機床加工精度的因素有很多，這就要求相關工作人員需要對各個影響因素進行逐一解決，這樣才能保證產品的生產質量。企業想要實現可持續發展也必須要不斷提高數控機床加工精度，因為加工精度越高，企業所生產出的產品質量也就越高，這能為企業帶來更多的經濟效益。由此可見，提高數控機床加工精度的重要性。

3? 數控機床加工精度的影響因素

3.1 編程精度? 工作人員在進行編程的過程中，編譯原點的選擇以及編程處理技術都會對數控機床加工精度產生影響。編程人員在進行編程的過程中，需要對編譯原點進行反復的確認，工作人員需要根據實際工作要求來對零件的形狀以及特征進行坐標編譯，如果在前期確定編譯原點的過程中存在不準確的情況則會導致后期的整個加工程序都會出現嚴重的錯誤。想要避免這種問題的出現，則必須要對編譯原點進行準確的確認，在確認完以后還要進行反復的校對，這樣才能有效避免由于編譯原點不準確而造成的精度誤差。除了編譯原點的確認會對數控機床加工精度產生影響以外，編程的處理技術也會產生相應的影響，如果所選用的處理技術不夠精確，則會導致在生產過程中存在加工誤差，這會導致所生產出的產品存在不同程度的質量問題。從當前的實際發展情況來看，部分工作人員在工作的過程中沒有充分考慮工件自身的形狀和尺寸，這就直接導致所生產出的產品會存在加工誤差，如果情況嚴重，整個工件都會報廢。在進行編程的過程中，對于編程人員的綜合能力有著極高的要求，編程人員必須要有豐富的實踐經驗，這樣才能有效避免由于前期編程不當而造成的精度問題。

3.2 機床精度? 從當前的實際發展情況來看，我國所使用的的數控機床加工主要是利用伺服電機驅動滾珠絲桿來對加工位置進行控制，這樣的方式既有優勢，但也存在一些不足。如果絲杠在傳動的過程中存在誤差，則會直接影響機床定位的精度。這就意味著如果數控機床在工作過程中，伺服電機絲杠出現了反方向運動的情況，則會直接導致加工精度會受到極為嚴重的影響，而且還會出現數控機床空轉的現象。這對整個數控機床的正常運行會造成較為嚴重的影響。除此之外，數控機床在工作過程中還會受到外力因素的影響，如果受到外力因素的影響，則會出現不同程度的變形，這會在一定程度上加重數控機床的誤差。數控機床在加工的過程中會經常出現“讓刀”的現象，讓刀現象簡單來說就是在進行加工的過程中，數控機床受到外力因素的影響導致幾何精度降低，這就直接導致所加工出的零件精度無法滿足實際要求，該種問題是數控機床在加工過程中最為常見的一種問題。數控機床之所以會出現幾何誤差，主要是由于機床的導軌和機床底座所造成的，工作人員如果在前期沒有對機床進行精確的設計，則會導致機床在工作的過程中出現自重增加的情況，這樣就會影響所生產出零件的精度。

3.3 刀具參數? 數控機床在工作的過程中，車刀尖、圓弧半徑、車刀刀間距等因素都會影響數控機床加工精度，這些因素會使得生產出的產品出現不同程度的粗糙問題，不僅如此，還會影響刀具的使用壽命。如果在加工過程中主偏角較大，則會影響加工精度。在應用數控機床的過程中需要對各項參數進行嚴格的控制，保證參數的準確度，將“引刀而異”的思想理念應用在工作過程中。

4? 提高數控機床加工精度的策略

4.1 不斷提高數據編程處理技術? 想要不斷提高數控機床加工精度，則應該對數據編程處理技術水平進行不斷提高。首先，在對零件圖進行分析的過程中需要對相關工藝進行確認，其次，還要對零件的形狀，尺寸以及精度進行確認，在做好以上工作以后才能進行加工方案的設計。在開展前期的數據編程工作時需要對相應的數值進行準確的計算，工作人員需要根據零件的幾何尺寸以及加工線路計算出零件上幾個較為重要的幾何要素的坐標，然后在編寫程序的過程中，需要對數值進行計算，根據相應的幾何尺寸以及工藝線路對坐標系進行確定，在此基礎之上可以對加工軌跡進行計算，這樣就能得到最終的應用數據。在對刀具線路進行設定的過程中，一定要秉承科學合理的原則，因為刀具線路的設定會直接影響后期的加工質量，在對刀具線路進行確定時要保證其中不會產生間隙，保證線路始終能夠運行在產品上，這樣能夠有效減少誤差情況的出現。

4.2 提高數控機床幾何精度? 在對刀具進行選擇的過程中，一定要充分考慮具體的零件加工情況，要選擇耐磨耐高溫的刀具。除此之外，刀具還必須要有較好的承壓能力和抗沖擊能力。目前高速鋼、硬質合金以及陶瓷材料等被廣泛應用在刀具的制作過程中，不同的材料有不同的特點，所制作出的刀具也具有不同的性質，因此在選擇刀具時要充分考慮實際情況。除了要對刀具進行合理的選擇以外，還要對刀具在加工時的幾何角進行嚴格的控制，需要控制的幾何角有很多，但是最為主要的包括主偏角、前角、后角、刃傾角等。

4.3 提高刀具軸承加工精度? 雖然從當前的實際發展情況來看，刀具本身已經具備較為完善的材料，但是想要不斷提高數控機床加工精度，則需要對刀具進行科學合理的選擇，在進行加工的過程中要充分考慮到硬度以及耐磨程度，這就要求在選擇刀具材料時要盡可能選擇合金和高速鋼。除此之外，還可以使用一些零件來對滑動軸承進行控制，選擇耐磨性較好的軸承才能有效保證機床加工精度。在對機床進行設計的過程中，要設置相應的散熱功能，這樣能夠有效減少設備零件出現變形的情況，還要對軸承的轉速進行科學合理的調整，選擇功率合適的機床才能保證機床安裝的穩定性。

4.4 不斷增強工作人員的維護意識? 工作人員的綜合素質能力對于數控機床的穩定運行有著極大的影響，想要保證數控機床的高效運行則必須要不斷提高工作人員的維護意識，這樣才能有效避免機床出現嚴重的故障問題。工作人員必須要熟知數控機床的相關操作規范，定期開展監督檢查工作，對于發現的問題進行第一時間處理，這樣才能有效避免數控機床出現嚴重的故障問題。

5? 結束語

綜上所述，想要提高數控機床加工精度則是要從多方面入手，全面了解影響數控機床加工精度的影響因素，根據影響因素采取具有針對性的解決措施，這樣才能有效提高數控機床加工精度，從而生產出質量更高的零件。在此基礎之上，相關制造企業也能得到更好的發展。

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