数控车床加工精度影响因素与对策研究

　　摘. . 要：在当前科学技术飞速发展的大背景下，数控车床加工技术得到了迅速的发展，让零部件的加工精细程度大大增加，满足了当前机械行业对于高质量零部件的需求。经过机械加工得到的产品，其质量精度与所使用的机械车床精度直接相关联，因此对数控车床的加工精度开展研究具有十分重要的现实意义。本文就数控车床加工精度影响因素与提升对策进行了研究，从数控车床组成及特点、影响数控车床加工进度的主要因素以及提升数控车床加工精度的措施三方面叙述，希望能够为我国机械加工行业的发展做出贡献。

　　关键词：数控机床；加工精度；影响因素

　　引言 ：机械制造行业是国家发展的支柱产业。正是由于机械行业的存在，让我国的生产活动能够以更加高效的方式来运行，减少工人的工作量，降低人为的失误，提升最终的加工精度与加工质量。与传统的车床不同，数控车床具有自动化程度高等优点。随着社会的不断发展，对于机械设备精度的需求也在不断提升，未来高精度零件加工将会是发展的重点项目。为了让零件加工的精度提升，就一定要增强数控机床的精度。

　　1. 数控车床组成及特点

　　在机械加工当中，数控车床设备的组成极为复杂，简要来说其组成部分有主机、驱动装置、控制装置以及辅助装置。数控车床的优点相较于传统车床而言非常明显。首先数控车床能够控制多个加工刀具，相比较传统加工车床而言能够实现更为复杂的加工任务。其次，数控车床的加工精度明显高于传统的车床。第三，结合当前高度发达的计算机技术，能够让数控车床实现控制劳动力成本，提升机械运行效率。

　　第四，数控车床的加工精密性明显要高于传统的车床，对于维护人员的综合素质水平要求也比较高 ［1］ 。

　　2. 影响数控车床加工进度的主要因素

　　2.1 刀具使用规格与参数

　　在加工过程当中，需要严格控制刀具的使用，这样才能够保证零件加工的顺利进行。但是从实际的使用过程当中来看，部分车床加工中心人员对于刀具的使用规范尚不清楚，同时针对技术参数的理解也不够深刻，导致机械部件的加工情况不好，不能够满足精细化加工的需求。比如在对棒料进行加工时，其加工出来的轴向尺寸存在误差，经过分析后发现是刀具的规格不合理，最终降低了机械零件的加工质量。

　　2.2 电机运行中误差控制

　　在执行数控车床加工的过程当中，需要加强对电机驱动带来的误差的关注。通过对电机驱动误差进行全方面的分析，保证能够以更加合理的加工速度来进行加工，最终提升加工的质量。在开展工作的过程当中发现，电机运行所带来的误差主要是逼近误差以及圆整误差，可以通过在数控车床当中添加机械刹车以及加强对电机的转速进行控制两种方式实现减少电机驱动误差，保证生产加工的误差能够控制在标准的范围当中，满足后续的使用需求。在对数控车床进行使用的过程当中，需要对精密加工零件进行反复的校验，保证每一个精密加工的零件都能够达到使用标准。同时还需要对电机运行的状况以及零部件的使用性能进行检查，保证车床能够以健康的状态来工作［2］。

　　2.3 伺服控制系统因素

　　逼近误差的主要形成原因就是车床在对曲线进行处理的时候，采取以直代曲的方式，这将会导致误差的出现。在实际的加工过程当中，控制系统经常会由于逼近误差所导致零件的形状与实际的图纸不同。如果伺服系统出现问题，就会对加工的精度产生影响。通常来说，伺服系统主要是对加工过程当中直线和圆弧工艺产生影响，其影响的因素为机械位移的速度以及加速度。想要让机械加工的精度提升，就需要对伺服控制系统进行处理，采取更加科学合理的方式来进行车床控制。如果不能够以科学的方式控制伺服系统，将会导致轴开环增益的出现，最终对车床的精度造成影响。

　　2.4 几何精度和结构影响

　　在实施零部件加工的过程当中需要控制好车削的速度以及车削的规格。但是在实际的工作过程当中数控车床经常会出现几何精度不足、加工工艺不能够达到工艺标准的情况。这就是对于几何精度的精细化管理不足所导致的。此外，还有可能是加工工人缺乏对应的加工经验以及车床的结构问题也可能会导致这种问题的出现。

　　3. 提升数控车床加工精度的措施

　　3.1 抑制伺服系统误差

　　在数控车床当中，伺服系统的控制精度是影响车床最终加工零件精度的关键，因此只有控制好伺服系统的精度才能够保证最终加工零件的质量。为了保证零件加工的质量，通常可以选择性能较好的伺服系统零件。当伺服系统装置选择完毕之后，可以通过对系统进行科学的设置来保证不同的过程具有不同的开环增益。具体的实施方式为：首先在进行单轴直线加工的过程当中，不会产生由于速度误差所带来的影响，只是会让停止位置出现的时间波动。其次，如果不能保证在不同进给轴存在不同的开环增益，最容易出现的情况就是在四十五度加工的时候出现加工精度问题，让工件的加工质量下降。第三，在对圆弧进行加工的过程当中，需要保证不同轴之间的开环增益相同，并且使开环增益能够在这种情况下保持最大值，让加工的轮廓更加清晰，最终提升整体零件的加工精度 ［3］ 。

　　3.2 提升床身导轨的几何精度

　　同传统的加工技术相较而言，数控技术经过近些年来的快速发展在加工精度以及加工效率方面都有了明显的提升。这样伴随而来的就是对数控加工方式的精准度要求越来越严格，例如数控车床导轨的精度、车床的总承载力以及车床底部逐渐的承载能力等等。一般而言，数控车床为了让各部分的能力都得到充分的发挥，通常会选择斜床的结构，通过这种结构不仅能够有效提升车床的抗弯能力，同时还能够让车床在加工过程当中的稳定性提升，减少车床的自重。

　　3.3 合理选择刀具夹装方式

　　数控车床的装夹方式与传统的车床类似，只不过数控车床上一般会选择多样化的装夹方式。通过这种多样化的装夹方式，不仅能够让数控车床的加工效率提升，同时还能一定程度上增加装夹的准确性，为后续的机械加工奠定良好的基础，同时还避免了装夹的失误问题。

　　此外，为了让数控车床的加工精度能够提升，通常还可以选择一刀多尖的方式。通过这种方式能够让数控车床在运行的过程当中对零件进行不同的处理，可以通过提前对刀尖进行编号，从而让数控车床的加工容量提升，也能够实现多角度的精准加工。

　　3.4 保证丝杠质量

　　在对数控车床进行使用的过程当中，可以通过对车床的丝杠进行施加运动间隙补偿来提升加工的精准度。当数控车床进行螺纹加工时，应该选择使用电机纵横向控制刀具的纵横向。这是由于横纵丝杠当中存在间隙，就会让车床在螺纹加工的过程当中产生误差，只有对误差进行弥补才能够开展下一步工作。因此，只有在保证刀具准确的前提下对车床完成误差补偿，减少横纵丝杠所产生的误差。

　　4. 总结

　　总而言之，数控车床对于机械加工行业来说非常重要。随着我国的机械加工行业逐渐进入到高精度加工的领域，对于数控车床的加工精度要求也越来越高。但是就当前数控车床的发展情况而言，依旧是人工操作的情况会导致对加工精度的影响，对加工企业的经济效益造成损伤。只有加强对车床加工精度的研究，通过合理的方式来保证车床能够长时间稳定运行，让数控车床的作用最大化发挥，促进我国机械行业的长远发展。

　　参考文献：

　　［1］时小广 . 数控车床加工精度的影响因素及提高措施研究 [J]. 科技与创新 ,2020(19):128-129+131.

　　［2］高海兵 . 数控车床加工精度的影响因素及对策分析 [J]. 内燃机与配件 ,2020(18):118-119.

　　［3］李婷 . 数控车床加工精度的影响因素与控制策略 [J]. 南方农机,2020,51(18):154-155.

　　作者简介：

　　张旭阳（1994—），男，汉族，山东滨州人，工程师，本科，研究方向：

　　机械制造及其自动化。