鐘新元

摘 要：加工產品的質量和精度由數控車床機械部件加工過程決定。因此從這個方面看，數控車床是機械部件生產加工的核心。本文基于數控車床的工作原理、組成和特點，分析了加工精度的影響因素，提出了控制和提高加工精度的有效方法。

關鍵詞：數控車床 加工精度 影響因素

中圖分類號：TG519 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）11（a）-0085-02

數控車床是很先進的加工設備，對社會經濟效益都非常好。車床加工水平、產品生產控制水平的準確性具有非常重要的影響，隨著生產水平的提高，相應的數控車床加工有更高的要求，車床生產的加工精度，取決于車床精度及編程精度。還有很多方面的影響，整體精度的好壞可能由于加工中的每一步對錯導致。零件的加工精度的好壞有很多原因，怎么提升數控車床精度，不僅要思考很多因素，并且需要討論一些技巧來解決問題，加工精度才能更好的提升。

1 數控機床設備的組成及特點

1.1 數控機床設備的組成

（1）主機：主機是數控車床的主體，包括床、主軸、立柱、進給機構等機械部件，還可用于完成各種切削機械零件。

（2）數控裝置：數控車床的核心為數控裝置，包括軟件和硬件設備（印刷電路板等），數字部件加工程序的輸入和存儲就依靠它，為實現各種控制功能可以處理和更改數據。

（3）驅動裝置：驅動裝置是數控車床執(zhí)行器的驅動部分，有主軸驅動單元、主軸電機、進給電機、進給單元等，可以使用電動液壓伺服系統(tǒng)。在數控裝置的控制下，實現主軸驅動和進給驅動。同時將幾個進給聯動，可以促成工件的定位和各種直曲線等空間曲線的加工。

（4）加工輔助裝置：輔助設備數控機床在運行中的一些必要設施，確保數控機床正常運行，其功能包括冷卻，除屑、潤滑等，包括液壓裝置、切屑清除裝置、數控轉盤及監(jiān)控裝置。

1.2 數控機床設備的主要特點

（1）在加工工藝中，數控車床的機械零件加工精度及質量更理想。

（2）數控車床加入多坐標聯動機構，可以進行更復雜的機械零件加工，提高加工工藝水平。

（3）在更多類型加工機械設備的情況下，數控車床只需要控制可以相應改變的程序，而不需要整個生產線重裝，提升了機械設備的加工效率，也擴大了數控車床的應用范圍。

（4）整體來看，數控車床生產效率較高。

（5）從機床設備的具體運行情況來看，數控車床自動化水平較高，可有效降低勞動力需求，降低員工工作壓力。

（6）從機械工件加工技術來看，數控車床加工工藝運用具有較高的精度。

2 數控機床的工作原理

數控車床有很高的精度控制水平和很好的效率，是目前機械加工行業(yè)中非常普遍的一種設備，是多種先進技術的結合。在數控車床中，結構一般有多工位轉塔技術結構或動力轉塔技術結構。數控車床具有良好的機械加工性就是因為這兩種結構的作用，可以加工如螺紋工件、槽工件和蝸輪工件等多種工件。另外，數控車床還可以進行線性插補、圓弧插補等技術活動，提升復雜工件加工質量、加工效率和精度，整個機械零件加工制造業(yè)因此獲得更好的經濟效益和水平。

3 數控車床加工精度的影響因素分析

數控系統(tǒng)控制精度和車床機械精度組合加工精度。數控系統(tǒng)的精度，伺服控制方式的控制直接受數控車床的加工精度的影響，機床精度也將控制數控機床車床的加工精度?？梢哉f數控車床加工精度不準確原因如下。

（1）車床熱變形誤差。

（2）車床幾何誤差。

（3）車刀幾何參數引發(fā)的誤差。

（4）刀具磨損誤差。

（5）伺服進給系統(tǒng)誤差等。

這里面車刀幾何參數造成誤差和伺服進給系統(tǒng)誤差是很常見的。下面主要詳細介紹這兩種。

3.1 車刀參數變化因素

數控車床車刀對零件的切削依據編程，以實現工件的所需形狀。車刀有主偏角及刀尖圓弧，棒料加工的軸線尺寸有偏差，該偏差角和主偏角成反比，主偏角減小，其增大，正比于刀尖圓弧半徑。因此，對于數控車床的編程，可以依據零件的特征來加工，需要考慮偏差，調節(jié)相關位移。數控車床的編程控制加工，需要考慮車刀的主偏角及刀尖圓弧半徑等偏差，因為會對精度造成不良影響。

3.2 伺服系統(tǒng)

通過了解數控車床的基本原理，數控車床中樞神經系統(tǒng)是伺服系統(tǒng)，是數控車床的重要組成部分。伺服系統(tǒng)驅動機床部件，然后轉換成零件，這樣加工就開始了。此外，伺服系統(tǒng)的功能可以依據電機驅動絲杠實現，伺服系統(tǒng)的控制精度就是絲杠的傳動精度。典型的，數控車床運用閉環(huán)控制伺服進給系統(tǒng)。在一個特定的機械工件加工活動里，伺服系統(tǒng)第一對絲杠信號傳輸，絲杠隨后反向運轉，在這種情況下，螺釘具有暫時的空轉，使反向間隙誤差，其影響工件的精度。

4 數控機床加工精度的改良方法

4.1 提高床身導軌的幾何精度

現在數控車床向著高負荷、高精確度發(fā)展，設計人員要重視床身基軌的結構設計和振動性、剛性等。對于全功能數控車床，它通常是在傾斜床的形式中，該床通常是封閉管結構可以簡化鑄造過程，而且還可以減少鑄件本身的重量。從力學角度看，圓柱形結構可以增強傾斜床的扭轉和彎曲剛度，并且確保該數控車床能保持良好的精度，有復雜的切割負載條件。通常，從移動速度思考方面來想，車床應為導軌，最好是負荷較大的圓柱滾子直線導軌。另外，為了確保在高負載切削條件下，數控車床應具有良好的精度和高剛性，具有鋼滑動導軌子結構。鋼滑軌磨削硬化，螺釘安裝在軌道磨床磨削安裝面上。為了消除底座導軌和導軌之間的間隙，可以利用注塑材料。在軌道磨床整體磨削后，其有最佳的幾何精度。

4.2 伺服系統(tǒng)的誤差及抑制

伺服系統(tǒng)在數控車床加工活動中具有非常重要的應用價值，直接影響機床加工精度。因此，一定要重視伺服系統(tǒng)產生處理誤差的問題。伺服系統(tǒng)的誤差需要更好的控制，有必要從機器的設計開始，包括使用動態(tài)性能更好的驅動裝置來提高伺服裝置的抗負載能力。對數控車床的特定伺服裝置把握好后，更進一步改進系統(tǒng)的參數，如開環(huán)增益應選擇最高點等。

4.3 誤差補償法

誤差補償法是基于數控系統(tǒng)補償功能，對現有的坐標軸偏差實施補償法，通過誤差補償方法可以提高車床的精度，由此加工的產品具有很好的精度。硬件或軟件都能被利用。如利用半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的數控車床，其定位精度誤差，是因反向偏差的影響，為減少誤差使用反向偏差補償方法。

4.4 誤差防止法

誤差防止法不是處理錯誤，而是提前防止，機床的合理設計和制造是重點，提前消除可能的錯誤來源，避免產生誤差。比如可以通過提高車床零件的加工精度和組裝精度來提高車床的整體剛度，并且合理地控制加工環(huán)境，從而提高加工精度。而誤差預防法也有一些缺點，若盲目提升車床的性能和精度，就有可能導致車床制造成本上漲，對企業(yè)的效益有影響。若只是使用誤差防止法來提高數控車床的加工精度，如果精度到達了一定的要求，很難再進一步提升。

5 結語

數控加工精度的水平對產品的質量有很大影響，有加工零件的形狀精度和尺寸精度和相對位置精度，數控機床的精度被機床制造商和用戶關心。本文討論了數控車床設備的基本工作原理和特點，加工精度的影響因素和提升數控車床加工精度的幾個方法，對數控車床精度的提升有很大的意義。

參考文獻

[1] 劉艷輝.探究數控車床加工精度的工藝處理及優(yōu)化[J].山東工業(yè)技術，2016（7）：7.

[2] 滕章斌.車床加工精度控制的創(chuàng)新方法探討[J].黑龍江科技信息，2013（18）：77.