摘要（yào）：數控車床的加工精度（dù）直接影響機械零件（jiàn）的質量（liàng），因此加工精度的影響因素（sù）受到廣泛關注。文中在概述數控車床組成和工作原理的（de）基（jī）礎上，研究了數控車床加工精度的影響因素，並提出了提高數控車（chē）床加工精度的有效措施，對於進一步探討數控車床加工精度的提（tí）高措施有一定的借鑒作用。
 
     關鍵詞：數控（kòng）車床；加工精度；影響（xiǎng）因素（sù）；措施

     0 引言

     數控車床在如今的機械製造業中已得到廣泛的應用，為企業和社會（huì）創造十分顯著的經濟效益。機械產品的精度直接影響著產品的工作性能，而數控車床的精度控製直接影響著所加工機械（xiè）產品的精（jīng）度。隨著機械製造業的發展，對機械產品的精度要求越來越高（gāo），相應地對於數控車床的加工精度也提出了更高的（de）要（yào）求。就一般數控車床而言，其加工（gōng）精度大體由4 部分決定：車床（chuáng）本身製造的精度；數控編程精度；車床伺服係統精度（dù）；插補環節的精度。車床在加工過程中每一個（gè）過程因素也都有（yǒu）可能影響到加（jiā）工精度，例（lì）如卡緊環節、檢測環節（jiē）以及外（wài）部環（huán）境等。所以對數控車床的精度控製要進行（háng）綜合考慮和控製。

     1、 數控車床（chuáng）的組成

     數控車床主要由4 部分（fèn）組成：主機係統，數控編程係統（tǒng），驅動係統，加工輔助係統［1］。

     1）主機係統。主機係統是機械加工的主體部分，主要實施（shī）對工件的（de）切削加工。其組成部分主（zhǔ）要由主軸、床身、立柱、進給構件等加工部件。
 
     2）數控編（biān）程係統。數控係統是有別於（yú）普（pǔ）通機床的關鍵部分，也是數控加工的核心部件，由硬件設備和相（xiàng）應的軟件組成，主要（yào）完（wán）成機械加工（gōng）的程序（xù）輸入和存儲，部分數控機床也可以完成對輸入參數的加工和處理，完成某些特（tè）定的操作功能。
 
     3）驅動係統。驅動（dòng）係統為數控車床加工提供原（yuán）動力，完成機械加工。主要包括主軸電機、主軸驅動結構、進給電機、進給結（jié）構等，通過伺服機構由驅動係統控製實現主軸運動和進給運（yùn）動。
 
     4）加工輔助係統。加（jiā）工輔助係統是指在加工生產過程中一些（xiē）必要的（de）輔助機（jī）構，保證切（qiē）削加工的順利完成。主要包括噴射機構、排屑機構、數控轉台、監（jiān）測與檢測機構，主要作用為冷卻、排屑、照明（míng）、潤滑等。

     2 、數控（kòng）車床的工作原理

     數控車床與普通車床在加工過程上有很大的區別，普通車（chē）床（chuáng）加工（gōng）時需要加工人員（yuán）根據零件加工圖不斷改變車刀的運動軌跡（jì），來完成機械零件的加工。而數控車床是將刀具以及相關構件通過數控（kòng）編程（chéng）語言進行設定，輸入NC 的（de）裝置，通過伺服係統（tǒng）驅動相（xiàng）應的車床構件完成零件的加工，其具體過程如圖1 所示［2］。

     3 、數控車床加工精度的影（yǐng）響因素

     數控車床本身的機械（xiè）加工精（jīng）度以及伺服係統驅動精度都能夠影響數控車床的加工精度。具體細分影響數（shù）控車床加工精度（dù）的原（yuán）因主要有車床本身（shēn）幾何誤差、車床熱變形誤差、伺服係統驅動誤差、車刀參數變化引起的誤差等。在數控車床加工中，伺服係統驅動誤差（chà）、車刀參數變化引起的誤差較為普遍。下麵對（duì）這兩種影響因素進行（háng）詳細分析。

     3.1 伺服係統驅動因（yīn）素

     由數控車床工作原理可知，伺服係統通過驅動車床部件完成零件的加工，其具體過程為：數控車床的定位由滾珠絲（sī）杠（gàng）完（wán）成，滾珠絲杠由伺（sì）服電機驅動進行控製，滾珠（zhū）絲杠（gàng）的傳動誤差成為定（dìng）位精度影響因素之一。

     數控車床一般采用半閉環（huán）控製（zhì）伺服進給係統控製（zhì），其工作原理（lǐ）如圖（tú）2 所示［3］。在正常加工過程，絲杠由伺服電機控製進行反方向運轉時，會出現空隙的空運轉現象，造（zào）成反向（xiàng）間隙誤（wù）差。同時數控車床的傳動和運（yùn）動機構在外力作用下會產生彈（dàn）性變形（xíng），並且加工部位（wèi）與車床其他部位受力不同，造成彈性間隙發生也（yě）影響加工精（jīng）度。此部分誤差為反向間隙誤差和正向傳動運轉誤（wù）差的疊加。
 

     3.2 車刀參數（shù）變化（huà）因素

     數控車床的加工過程主要是車刀（dāo）在編程控製下對零件（jiàn）進行切削，達（dá）到所需的工件形狀。車削加工的車刀存在主偏角和刀尖圓弧半徑［4］，對（duì）棒料類進行加工時，其軸（zhóu）線（xiàn）尺寸會存在一定的偏差，這一偏差與（yǔ）主偏角成反比（bǐ），隨主偏角的增大而（ér）減（jiǎn）小，與刀尖圓弧半徑成正比（bǐ）。所以，在對（duì）數控車床進行編程時需要根據加（jiā）工零件的特點，將軸向尺寸的偏差規律考慮在內，對其相關位移長度進（jìn）行調整。在（zài）數控車床運轉時，車刀的刀尖（jiān）圓弧半徑、主偏角、刀尖與零件中心的高（gāo）度偏差等都（dōu）可能影響數控車床的加工精度，需要在編程時進行考慮和分析。

  
     根據以往的研究，影響數控車床加工精（jīng）度因素的影響（xiǎng）程度存在一定的（de）差別，對其匯總（zǒng）分（fèn）類可得：車床本身誤差所占比例為45%~65%，加工中的過程（chéng）誤差所占比例為25%~40%，檢測誤差所占比例為10%~15%。

     4 、提高數（shù）控車床加工精度的（de）有效措施

     如何提高數控車床的加工精度（dù），生產出更加精密的零件，一直是學者（zhě）關注和研究的重點，根據數控車床加工（gōng）精度的影響因素，可通過（guò）提高導軌幾何精（jīng）度、誤（wù）差補償法、誤差防止法控製和提高加工精度。

     1）提高（gāo）導（dǎo）軌幾何精度。數控車床的發展趨勢為高切削速度、高加工精度，較高的（de）切削速度必然會引起振動，所以需要導軌具有較好的精度穩定性和較高（gāo）的剛度，可以采（cǎi）用鋼（gāng）製滑動軌道整體磨削的（de）方法進行提高。具體方（fāng）法為：數控（kòng）車床在設計時采用淬硬處（chù）理後（hòu）的鋼製滑動導（dǎo）軌，用螺釘固定在由導軌磨床磨削後的平麵（miàn）上，導軌與導軌基座之間縫隙用（yòng）注塑填（tián）充物進行充實，最後進行整體磨削，獲得較好的幾何精度。
 
     2）誤差補償法。誤差補償法是（shì）通過數控係（xì）統的補償功能，對已存在的坐（zuò）標軸偏差進行補償的方法，精度不高的車床可以通過誤差補償法加工出（chū）較高精度的產品。此方法可由硬件或軟件完成（chéng）。例如采用半閉環伺服係統的數控車（chē）床，由於反向偏差的影響其定位精度存在誤差，可（kě）以采用（yòng）對反向偏差補償的手段消除誤差［5］。
 
     3）誤差防止法。誤差防止（zhǐ）法是在數控機（jī）床的（de）設計和製造階段通過提高（gāo）機械零件（jiàn）的精度來消除可能存在的誤差。此方（fāng）法能夠從整體上較好地減小加工（gōng）精度的誤（wù）差，但（dàn）是成本較高，並且此數控車床在原有基礎上繼續提高加工精度難（nán）度較大。

     5 、結語

     隨著製造業的發展，數控車床作為一種高效率的自（zì）動化機床被廣泛應用，其加工精度的高低直接（jiē）影響產品的（de）質量（liàng）和工作（zuò）性能（néng）。本文在簡要闡述數控車床組成和工作原理的基礎上，研究了數控車加（jiā）工精度的影響因素，主要對其伺服（fú）係統驅（qū）動因素和車刀參數變化因素進行了詳細分析。並提出了3 種提高數控車床加工精度的有（yǒu）效措施，分別為（wéi）：提高導軌幾何精度（dù）、誤差補償法，誤差防止法。對於進一步研究（jiū）和分析數控車床加工精度具有一定（dìng）的參考價值。