數控車床加工（gōng）精度的影響因素及（jí）提（tí）高措施-數控機床市場網

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數控車床加工精度的影響因素及提高措施

2019-5-30 來（lái）源：德（dé）州（zhōu）科（kē）技職業學院作者：張淑梅

摘要：工業化改革，促使科（kē）學技術不斷提高，由此形成了數控技術。機械（xiè）製造業在發展過程中，由於獲得了數控技術的支持，並有效結合數控車床，讓生產效率獲（huò）得了（le）極大的（de）提高。伴（bàn）隨數控技術的廣泛應用，使高端精密製造技術得以（yǐ）進（jìn）步，基於確保生產加工零件質量的目的，深入了解數控車床加工精度的影響因素，並製定合理的改進對策顯得非常關鍵。本文通過介紹數控車床構（gòu）成與原理機製（zhì），對數控車床加工精度的影響因素加以分析，並說明了數控（kòng）車（chē）床加工精度的提升對策。此研究以探究數控車（chē）床加工精度（dù）影響因素及提高對策為目的（de），以便推動我國製造業（yè）的不斷（duàn）發展。

關鍵詞：數控車床；加工（gōng）精度；影響因素（sù）

引言

機械製造行業的進步，讓數控技術獲得了更為廣泛（fàn）的應用（yòng）機（jī）會，利用（yòng）數控車床可以提高零件加工精度，使其質量得到有效的保障。然而由於生產加工中存在各類不同因素的幹擾與影響，再加上人們不（bú）斷提升的針對零件加工精度的要求，讓工廠（chǎng）數控車床的加（jiā）工工作增加了很大的難度，其中存在很（hěn）多因素，影響到加（jiā）工（gōng）精（jīng）度情況，比如：數控車床的幾何精度、刀具規格形（xíng）狀以及人為操控方法等等，都（dōu）造成不同（tóng）程度的影響。深入探（tàn）究數控車床加工精度影響因素及提高對策具有重要意義（yì）。

1、數控車床構成與原（yuán）理機製

作為機電一體化產品，數控車（chē）床融合了多種技術（shù），包括機械製造及自（zì）動化技術、計算機信（xìn）息技術以及測定技術等，具備（bèi）精度（dù）、效率高、柔（róu）性大以及智能自動化（huà）的設備特征。數控車床（chuáng）的構成部（bù）分涵蓋有機械本體、電子管控單元、動力源（yuán）、檢測傳感以及執行設備等部分。數控車床的運作原理相較於一般車床（chuáng）具有（yǒu）差異。當一般（bān）車床進行零件加（jiā）工（gōng）處（chù）理的時候，通過工作人（rén）員（yuán）操控，結合設計圖紙，對刀具和零件間的運動線路加以頻繁改變，從而完成零件（jiàn）的刀切任務，滿足相應的加（jiā）工標準（zhǔn）；當數（shù）控車床進行零件（jiàn）加工處理的（de）時候，對所加工處理的零件的規格參數、被加工序列以及車床的運動（dòng）情況進行數控（kòng）語言編製，從而形成（chéng）既定的加（jiā）工命令，隨後在CNC設（shè）備裏輸入，並（bìng）通過CNC設備，完成加工（gōng）命令的相關處（chù）理，對（duì）伺服係統實施指令，從而達到對車床移動部件的驅動處理目的，實現零件自動化加工處理的效果。

2、數控車（chē）床加工精度的影響因（yīn）素分析

數控車床運作過程中，其自身的機械化加工（gōng）精度與伺服係（xì）統驅動精度均為重要的（de）加工精（jīng）度影響因素。具體（tǐ）來說，導致數控車床的加工精度受到影響的（de）因素很多，其中包含（hán）了（le）車床自身的幾何精度、伺服（fú）係統驅動的誤差、車刀參數的變（biàn）動以及車床的熱變形誤差等幾個（gè）方麵。其中又以車刀參數變動以及伺服係統驅動的（de）誤差最為常（cháng）見，現（xiàn）加以具體論（lùn）述。

2.1 車刀參數變動影響

對於數控車床的整個加工流程（chéng）而言（yán），均基於編程控製之下完成車刀（dāo）對（duì）零件的切（qiē）割處理，最（zuì）終符合相關的零件形狀（zhuàng）需要。數控車床零件加工所使用的車刀擁有（yǒu）主偏（piān）角，刀尖存在圓弧（hú）半徑，實施棒狀（zhuàng）物體的加工處理的時候，相（xiàng）應的（de）軸線尺寸易於產生誤差，並和刀（dāo）尖圓弧（hú）半徑呈現正比的關係，和主偏角呈（chéng）現反比的關係，當主偏角變大的時候，其反而縮小。因此，數（shù）控車床實施編程處（chù）理的時候，應結合（hé）零件的具體特征，充分考慮其軸向尺寸（cùn）誤差因素，及時改變有關位移的（de）長度。當數控車床進行運作的過程中，一（yī）旦車刀的主（zhǔ）偏角、刀尖的圓（yuán）弧半徑和其零件中心的高度產生偏差的（de）時候，必然使零件的加工精度降低，所以（yǐ）全麵（miàn）、細（xì）致編程處理十分必要。

2.2 伺服係統驅動的影響

根據數控車床的運作機（jī）製不難獲知，零件的加工處理（lǐ）工（gōng）作是通過伺服係統依靠對車床（chuáng）部件的驅動來實現的，具體來說，定位數控車床的時（shí）候主要依靠滾珠絲杠，而伺服電機驅（qū）動則負（fù）責有效控製滾珠絲杠，所（suǒ）以，運行過程中，當滾珠絲杠出現有關傳動的誤差的時候，必然會讓定位精度受到幹擾，降低（dī）精準性。

通常來說，數控車床對於（yú）伺（sì）服係統的控製會運用半（bàn）閉環控製的方式完成，從而（ér）確保其正常發揮出相應的作用。當實施零件的加（jiā）工處理的時候，伺服電機合理（lǐ）控製絲杠，使其實施逆向運（yùn）行，此時可能會產生空運轉的情況（kuàng），由此（cǐ）導致（zhì）反向間隙的（de）誤差現象。另外，受到（dào）外力的相應作用，數控車床的運動組（zǔ）織及傳動過程當中，易於發生彈性形變的情況（kuàng），零件（jiàn）加工處理處和車（chē）床的其他位置產生受力差異性，最終耽誤了加（jiā）工（gōng）進度，使（shǐ）得零（líng）件的加工（gōng）精度受影響。

3、數控車床（chuáng）加工精度的提（tí）升對策

3.1 科學運用誤差防止法

對於誤差防止法而言，可謂事前（qián）合理的預防控（kòng）製，經過對設計階段（duàn）與製造（zào）過程的有效把控，達到避免誤差源的目的。比（bǐ）如，相關工作人員可以采（cǎi）用提升車床係統剛度、創建標準、規範化的零件加（jiā）工車間環境、增強（qiáng）車（chē）床零件裝配和加工（gōng）精度質（zhì）量等（děng）方式，達到確（què）保生（shēng）產零件加工（gōng）質量的效果（guǒ）。作為對數控車（chē）床零（líng）件加工精度提升的常見方式，科學運用誤差法，能夠起到事半功倍的作用。不過（guò），長期以來，工作人員在使用該誤差防止法的過程中（zhōng）發現其存在的一個缺陷：車床的造價和其性能呈現出正比（bǐ）的增長關係，由此導致（zhì）經濟成本的上（shàng）升[3]。除此之外，當工作人員僅運用（yòng）單一（yī）的誤差防止法以便達到提升車（chē）床零部件加（jiā）工精度的目的的時候（hòu），如（rú）果其已經達到了相應（yīng）的精（jīng）度標準以（yǐ）後，繼續提升變得非常艱難。

3.2 增強導（dǎo）軌的幾何精度

近些年（nián）來，數控技術得以提升，數（shù）控車床獲得了飛快的發展，在很多領域當中（zhōng）均（jun1）發揮出（chū）重要的作用。為了適應時代的發（fā）展需（xū）要，快速切（qiē）割速度（dù）與較高的加工精度（dù）成為發展的（de）必然要求。但是，受到快（kuài）速的切割速度（dù）的影響，可能導致振動情況的（de）發（fā）生，由此對（duì）導軌提出了更高的幾何精度要求，高剛度與精度可靠性顯得十分重要。針對此問題，運用鋼製滑動軌道（dào）的整體削割法能夠加以解決。那麽具體而言：設計數控車床的過（guò）程中，應運用（yòng）經過淬硬處理以後的（de）鋼製滑動導軌材（cái）料，並以螺釘固定的方式（shì），使其處於削割處理後的平麵之上，以填充物將導軌和基座間的（de）縫隙加以填滿，然後運用削割形式（shì），最終得到標準的（de）幾何精度。

3.3 確保誤差補償法的（de）合理應（yīng）用

數控車（chē）床的運行需要依靠半閉環伺服係統的驅動，其中反向偏差的（de）因素（sù）直接影響到車（chē）床定位精度情（qíng）況，造成所加工的零件質量不達（dá）標的現象（xiàng），形成一定的（de）不良誤差。通過實施誤差補償法，可以（yǐ）彌補反向偏差造成的影響（xiǎng），使所加工處理（lǐ）的（de）零件誤差有效降低。從目前的情況來看（kàn），國內（nèi）的機械加工製造行業所采（cǎi）用的數控車床當中，針對其定位的精度高於0.01mm，顯然此種車床（chuáng）通常是缺少補償作用的，那麽運用編程法，能夠做（zuò）到（dào）準確的定位，避免反向間隙的影響。應用編程法，能夠確保部分機械不改變，並且（qiě）實現較低速度（dù）的單（dān）向定位處理，完成針對數控車床插補處理的任務。在車床其中的某一個軸受到指令控製（zhì），出現運動軌跡變化的時候，借助數（shù）控車床當中（zhōng）的數控設備，能夠以不定時的形式，將反向間隙數值（zhí）進行讀取（qǔ），同時實現坐標位移指令數據的改正，結（jié）合具體的需要，將車床予以精準定位，從而避免或降低零部（bù）件（jiàn）加工精度所受到的反向偏差因素的不良影響。

4、結論

從此次論文的（de）闡述與分析中可知，探究數控車床加工精度影響因素及提高對策非常（cháng）重要，有利於（yú）提高數控車床零部件的加工精度，保證產品質量。本文通過介紹數控車床構成與（yǔ）原理機製，對數控車床（chuáng）加工精度的影響因（yīn）素加（jiā）以分析，並（bìng）說明了數控車床加（jiā）工精度的提升對策：科學運用誤差防止法、增強導軌的（de）幾何精度、確（què）保誤差補償法的合理應用。望此次研究內容與結果，可以得到有關部門人員的關注，並從中得到相應的啟示，提（tí）升我（wǒ）國製造業（yè）的綜合管理水平。

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