摘要：在數控車（chē）床切削加工中，運動平穩性是影響零件加工（gōng）質量（liàng）的一個（gè）重要因素，也（yě）是評價數控車床性能的一個重要指標，提高數控車床切削（xuē）運動的平（píng）穩性，是進給係（xì）統設計優化的關鍵點之一。闡述了數控車（chē）床切削運動平穩性的概念和作用，分析了影響數控車床切削運動平（píng）穩性（xìng）的因（yīn）素，並且提出相應的（de）優化措（cuò）施。

       關鍵詞：數控車床；切（qiē）削；平穩性

       近年來數控車床在我國得到了快速發展和普及，數控（kòng）車床較普（pǔ）通車床在加工效率、加工精度等方麵都有了很大的提（tí）高（gāo），並且保（bǎo）證了零件加工質量（liàng）的一致性。數控車床切削（xuē）運動平穩性是進給係統中影響加工（gōng）質量的（de）一個重要因素，而進給係統作為數控車床中的核心組成部分，數控車床切削運（yùn）動平穩性也就會影響整體的零件加工質量（liàng）。本文通過對影響數控車床切削運動平穩性因素的分析，旨在提出提高數控車床切削運動平穩性的措施。

      1 、數控車床切削（xuē）運動平穩性概述

      數控車床切削運（yùn）動平（píng）穩性（xìng）主要是指數控車床在加工零件的進給過程中所表現出（chū）的整體平穩性能，如合理控製進給量、切削均勻等等。數控（kòng）車床的核心組成部分是進給係統，也是有別於普通車床的重要特點，通過數控程序替代了操作人員控製車床的進給運動，從而也（yě）避（bì）免了操作人員在進給運動中對於平穩性的影響。但（dàn）是並不（bú）意味著數（shù）控車床在切削運
動平穩性方麵完全滿足了需求，事實（shí）上，由於螺（luó）距等影響因素，依然使得數控車床在切削運動中存在著一定的平穩性問題[1]。首（shǒu）先，從切削力來看，數控車床的刀架處於X 軸，X 軸的切削力影響著進給量，同時主軸的旋轉速度和Z 軸的進（jìn）給速度也會影響著進給量。數控車床的進給係統主要控製的進給量為X 軸和（hé）Z 軸（zhóu），在這兩個方向上的切（qiē）削運動平穩性主要是由進給係（xì）統本身的合理性影響的。而在主軸箱方麵，數控車床同普通車床一（yī）樣，其切削運動平穩性也來自於主軸箱的影響。在操作人員方麵，雖然（rán）數控車床有數控程序控製的自動化進給係統代替了傳（chuán）統的人（rén）工操作（zuò），在一定程度上使得進給量更加均勻，提高了切削運動（dòng）平穩性。但是操作人員在編程和操（cāo）作方麵也會（huì）對切削平穩性產生一（yī）定的影響，如程序的合理性、零件的裝夾、對刀準確性（xìng）等等。

       2、 數控車床（chuáng）切削運（yùn）動平穩性影響因素

       2.1 主（zhǔ）軸箱平穩性
 

       在主軸箱平穩性對於數控車床切削運動平穩性影響因素方麵（miàn），事實上數控（kòng）車床的作用機理同普通車床（chuáng）並無二致。數控車床同普（pǔ）通車床一樣，依（yī）賴主（zhǔ）軸（zhóu）的旋轉進行零件加工，主軸的轉速直接影響到進給量，同時（shí）主軸旋轉的平穩性也就影響到了切削運動的平穩性。實際加工生產中，切削運動的平穩性一般被視為進給（gěi）控製是否均勻，主（zhǔ）軸箱運轉的平穩性也就相應的表現為主軸旋轉的平穩性，這本（běn）身是數控車床（chuáng）的一個重要性能[2]。主軸箱平穩性也反映出了（le）數控車（chē）床在製造過程中的（de）精（jīng）度，例如主軸箱中的（de）主軸和相關配件如果製造精度不佳（jiā），存在較大的配合間隙，那麽就會影響到主軸箱的平穩性（xìng）。同時，電（diàn）機扭矩也是影響主軸平穩性的（de）一個重要因素，主動電機（jī）在帶（dài）動（dòng）主軸旋轉的過程（chéng）中（zhōng），電機扭矩會（huì）影響到切削運動中的進給量，並且也會影響到切削力。由此可（kě）見，主軸箱平穩性的（de）影（yǐng）響因素主要在（zài）於兩方麵，分別是主軸箱的製造（zào）精度和相關零部件的質量，另一方麵則在於電機扭矩的（de）選擇，在這一（yī）方麵，我國也有著相關的技術（shù）標準（zhǔn）。

       2.2 進給係統

       進給係統是數控機床有別於普通機床（chuáng）的重（chóng）要（yào）特點之一，也是整個數控係統的核心組（zǔ）成部分，在切削運動中直（zhí）接控製進（jìn）給量。數控車床的進給係統所（suǒ）控製的進給（gěi）方向（xiàng）為兩個，分別是X 軸和（hé）Z 軸，為了保證切削運動的平穩性，一般要（yào）求進給係統應當均勻進給，並且在高速進給係統和低速進給係統方麵也有著相應的不同。進給係（xì）統（tǒng）中對於切（qiē）削（xuē）運動平穩性的影響因素有很多，如傳動副的摩擦力（lì）、傳統係統剛度、傳（chuán）動比、傳動間隙等等。在進給係統設計中，為（wéi）了提高數控車床切削運動（dòng）的平穩性，需要（yào）對於影（yǐng）響切削運動平穩性的這些（xiē）因素進行相應的控製（zhì）。但是其（qí）中的一些影響因素是無法完全消除的，比如傳動副摩擦力、傳動間隙等等。傳動（dòng）間隙是進給係統中必然（rán）存在的，傳動間隙不（bú）但影響著切削運（yùn）動（dòng）的平穩性，還會影（yǐng）響到數控車床的使用壽命。因而傳動間隙的（de）控製並不是越小越好，而是應當控製在（zài）一個合理的（de）範圍內，從提高切削運動平穩性的角度來說，便是在保證數控車床進給係統正常運行和正常壽命的情況下，最大程度的降低傳（chuán）動間隙。

       2.3 編程（chéng）操作

       編程操作主要（yào）是數（shù）控車床（chuáng）實際加工操作中，操作人員對於切削運動平穩性的（de）一種影響因（yīn）素（sù）。數控車床通過應用自動化（huà）、智能化的數控進給係統，在進給量控（kòng）製方麵已經最大程度的消除了操作（zuò）人員（yuán）影（yǐng）響因素，車削過程（chéng）中的運動平穩性已經不（bú）再（zài）過於（yú）依（yī）賴操作人員的技（jì）能熟練程度和個人經驗，並且也（yě）提高了車削（xuē）精度。但是同樣應當看（kàn）到，數控進給係（xì）統（tǒng）的應用並不意（yì）味著完全消除了操作人員影響因（yīn）素，雖然在車削（xuē）過程中降低了人（rén）員（yuán）影響，但是在車削（xuē）開始前的一些環節中，操作人員（yuán）仍是非（fēi）常重要（yào）的一個（gè）影響因素。主要表現在操作人員所進的編程操作合理性，例（lì）如所設（shè）計（jì）的程序是否合理，進刀（dāo）路徑（jìng）、進（jìn）刀量、退刀路徑、換刀等等，都會影（yǐng）響到切削運（yùn）動平穩性[3]。特別是在一些（xiē）較為複雜的零件加工中，編程是否合（hé）理、準確，在進給量和加工（gōng）效率的平衡方麵，會對切削運動平穩性產生更為顯著的影響。在此之外，操作人員（yuán）的零件裝夾、對刀等輔助性措施，同樣會（huì）對車削運（yùn）動（dòng）平穩性（xìng）產生一定的影響。

      3、 提高數（shù）控車床切削運動平穩性的措（cuò）施

      3.1 提高主軸箱平（píng）穩性

      首先，在提高數控車床切削運動平穩性方麵，應（yīng）當提高（gāo）主軸箱平穩性，我國部分數控車床由於製造精度不高，主軸箱平穩性較差，主軸和相關零部件的製造精度較低，配（pèi）合間隙較大（dà），嚴重（chóng）影響了數控車床切削運（yùn）動平穩性。因而提高主軸（zhóu）箱平（píng）穩性，應（yīng）當在數控車床的製造過程中，製定（dìng）更加嚴格的標準，提高主軸和相關零部件的製造精度，降低配合間隙。在材料選擇方麵也應當更加（jiā）合理，增強主軸箱的耐磨性，降低數控（kòng）車床使用過程中所產生的損耗。同時，在數控車床（chuáng）的使用過程中，也應當做好相關的維護保養工作，特別（bié）是在主軸箱方麵的維護保養。定（dìng）期對主（zhǔ）軸箱進行檢修（xiū），如（rú）果發現主軸箱存在配合間隙和旋（xuán）轉（zhuǎn）不穩的情（qíng）況，應當及時進行維修或者更換，防止由於主軸箱不穩定造成零件加工故障。在主（zhǔ）動電機（jī）選（xuǎn）擇方麵，對於扭矩的選擇應當（dāng）符合相（xiàng）關標準，一般而言，為了提高切削運動的平穩性，應當對於電機扭矩進行嚴格的控製，選擇合理扭矩範（fàn）圍內（nèi）的電（diàn）機，特別（bié）是電機扭矩與X 軸的配合方麵。

      3.2 優化進給係統
 

      在優化（huà）進給係統（tǒng）中，可以主要從以下（xià）幾個方麵入手。選擇摩擦力較低的傳動副，雖然傳動副摩擦無法完全消除，但是應當盡量控製傳動副摩擦，防止在進給運動中出現（xiàn）由傳動副摩擦（cā）造（zào）成的（de）加工精度影（yǐng）響問題。應當適（shì）當提高傳動係統的剛度，可以縮短傳動鏈，在車削過程中，有助於實現更加精確（què）、均勻（yún）的進給。在合理的範圍內，應當盡力消除傳動間隙（xì），傳動間隙會對切削運動平穩（wěn）性產生較大的（de）影響，消除傳動間隙也需要采（cǎi）用更加精密的零部件。進給係統的動力來源於伺服電機，選擇合理的伺服電機也是優化進給係統（tǒng）的一個重要方麵，伺服（fú）電機的（de）功率、傳動速度（dù）等都會對切（qiē）削運動平穩性產生一定的影響。在滾珠絲（sī）杠副的選（xuǎn）擇方麵，應當適當提高其承載能（néng）力，提高滾道硬度和耐磨性，並且要消除（chú）雜（zá）物對於滾道和絲杠副（fù）的影（yǐng）響。

     3.3 提高操作人員編程能力

     提高操作人員編程能（néng）力也是提高數控車床切削運動平穩性的一個重要方麵（miàn），提高（gāo）操作人員編程能力並（bìng）不（bú）僅僅是掌握基本的編程知（zhī）識和操（cāo）作能力，在此基礎（chǔ）上（shàng），應當對於數控車床的編程原理有著更深入的了（le）解（jiě）。數控車床的（de）編程係統所控製的進給運動為X 軸和Z 軸，另一個（gè）控製因素為轉（zhuǎn）速，這（zhè）三個要素共同影（yǐng）響著進給量。針（zhēn）對不同的零件，在編程中對於
工序的設計（jì）可能並不（bú）一致，外圓切削、內圓切（qiē）削（xuē）、外麵切削、倒（dǎo）角、打眼等各個工序環節的（de）安排設計雖然有（yǒu）著一般性的規律，但是在實際編（biān）程操作中需要針對具體的零件加工情況（kuàng）進行改變。因而提高操（cāo）作人員（yuán）的編程能力，也就應當注重培養操作人員獨立的（de）工序設計能力，能夠針對零件的加（jiā）工（gōng）要（yào）求，設計合（hé）理的加工工序，並且進行編程。在進給量控製方（fāng）麵，一方（fāng）麵應當保（bǎo）證切削運動平穩（wěn）性，保證零件加工質量，另一（yī）方（fāng）麵也需要（yào）提高加工效率。需要編程操作人員在工序設計、轉速設計、進給量（liàng）設計與加工效率方麵尋找較好（hǎo）的平衡。
 

      4 、結束語

     數控車床目前在（zài）我國機械加工領域已經得到（dào）了（le）廣泛（fàn）的應（yīng）用，數（shù）控車（chē）床在（zài）加工效率、加工精度等方麵都有了很大（dà）的提高。數控（kòng）車床切削運動中的平穩性同普（pǔ）通車床相比，既有相同點也有不同點，整體而言，其切削運動平穩性的主要影響因素有主軸箱平穩性、進給係（xì）統，以及操作人（rén）員的編程操作。為了提高生產效率和零件加（jiā）工精度和加工質（zhì）量，應當提高
主軸箱（xiāng）平穩性，優化進給係統並（bìng）且提高操作人員的編程能力，以此提高數控車床切削運動平穩性。