程天鵬

（新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453000）

在現(xiàn)代化機(jī)械制造業(yè)中，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，而且正在朝著高精度、高效率和智能化的方向發(fā)展。其中，加工精度是數(shù)控機(jī)床最重要的性能指標(biāo)，是衡量機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)水平的一個(gè)重要標(biāo)志?，F(xiàn)實(shí)中，數(shù)控機(jī)床的加工精度會(huì)直接影響到加工成品的質(zhì)量，尤其是在航空航天等精密制造領(lǐng)域，對(duì)數(shù)控加工精度的要求非常之高，必須想方設(shè)法地提升數(shù)控加工精度。文章正是基于這一出發(fā)點(diǎn)，對(duì)影響數(shù)控加工精度的主要因素進(jìn)行了分析，并就如何提升數(shù)控加工精度進(jìn)行了探討，希望對(duì)推動(dòng)數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展以及更好地應(yīng)用能夠有所借鑒。

1 數(shù)控加工精度的影響因素分析

（1）加工原理誤差。在加工一些零件對(duì)象時(shí)，有時(shí)不可避免地會(huì)采用一些近似的刀具輪廓或加工運(yùn)動(dòng)軌跡來(lái)完成加工，而近似就意味著誤差，由于這種誤差是因?yàn)榧庸ぴ韺?dǎo)致的，所以習(xí)慣上被稱為加工原理誤差。加工原理誤差有時(shí)難以避免，只要誤差在可以接受的范圍內(nèi)，那么加工方式就是可行的。

（2）刀具制造誤差和磨損。刀具本身也是一種產(chǎn)品，其制造過(guò)程中就會(huì)存在誤差，而且刀具在安裝的過(guò)程中也會(huì)存在誤差，這些都會(huì)影響到數(shù)控加工精度。此外，隨著生產(chǎn)進(jìn)程的持續(xù)，刀具一般都會(huì)發(fā)生磨損，而且當(dāng)其磨損值達(dá)到一定程度后，會(huì)造成零件的表面加工質(zhì)量嚴(yán)重下降，進(jìn)而降低數(shù)控加工精度。

（3）位置誤差?，F(xiàn)實(shí)中，很多零件設(shè)計(jì)對(duì)其表面、軸線等都有形位公差要求，必須確保加工后的零件滿足這些設(shè)計(jì)要求，否則就會(huì)影響到零件的后續(xù)使用性能和裝配質(zhì)量。而在機(jī)械加工過(guò)程中，因?yàn)闄C(jī)床的傳動(dòng)間隙、彈性變形或者刀頭需要克服摩擦力等因素的緣故，會(huì)使加工后零件的表面、軸線等與理想位置間存在偏差。這種偏差在閉環(huán)隨動(dòng)系統(tǒng)中可以得到一定程度的修正，所以影響并不明顯，但在開(kāi)環(huán)的數(shù)控加工系統(tǒng)中，其對(duì)加工精度的影響較大。

（4）幾何誤差。數(shù)控加工中的幾何誤差一般由內(nèi)、外兩個(gè)方面的因素造成。外部因素主要指因工藝系統(tǒng)受熱變形或加工環(huán)境改變等引發(fā)的幾何誤差；內(nèi)部誤差主要指因數(shù)控機(jī)床自身因素而導(dǎo)致的幾何誤差，比如：導(dǎo)軌的直線度、刀具和夾具的幾何準(zhǔn)確度等等。

（5）機(jī)床定位。機(jī)床的定位誤差是影響加工精度的重要因素。在閉環(huán)系統(tǒng)中，可以通過(guò)定位檢測(cè)裝置來(lái)修正定位偏差；在開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中，因?yàn)槭艿捷^多因素的影響且無(wú)法對(duì)機(jī)床定位進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)，所以定位誤差對(duì)加工精度的影響就比較大。

2 提升數(shù)控加工精度的策略探討

（1）提高數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)合理性。近年來(lái)，我國(guó)在數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域取得了一定的進(jìn)步，但與歐美等制造技術(shù)較先進(jìn)的國(guó)家相比，在數(shù)據(jù)機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上還存在一定的差距。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一定要堅(jiān)持等剛度原則，避免因?yàn)閯偠炔痪鶆蚨鴮?dǎo)致的局部變形問(wèn)題發(fā)生。

（2）控制原始誤差。要實(shí)現(xiàn)對(duì)原始誤差的控制，首先要做的就是分析原始誤差的產(chǎn)生原因和表現(xiàn)形式，然后采取有針對(duì)性的措施進(jìn)行控制。比如對(duì)因工藝系統(tǒng)熱變形而造成的幾何誤差，就可以采用水冷、風(fēng)冷等措施來(lái)進(jìn)行控制；對(duì)于因刀具變形而造成的加工誤差，可以通過(guò)科學(xué)選擇刀具材料來(lái)加以控制；在選擇夾具時(shí)，要對(duì)零件的坯料材料進(jìn)行充分考慮，避免位置誤差產(chǎn)生。

（3）科學(xué)制定切削用量。工件的加工階段不同，切削用量也不同，在由半精加工向精加工過(guò)渡的精密切削加工中，要通過(guò)減少進(jìn)給量的方式來(lái)進(jìn)行切削處理，從而最大限度地保障工件的加工精度。

（4）提高定位精度。定位精度是數(shù)控機(jī)床的一項(xiàng)重要參考精度，主要指在數(shù)控系統(tǒng)的控制下，機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件所能達(dá)到的位置精度。機(jī)床的定位精度會(huì)對(duì)加工精度造成重要影響，比如在多孔加工中，定位精度會(huì)直接影響到孔距誤差。鑒于此，對(duì)數(shù)控機(jī)床的定位精度進(jìn)行定期的檢測(cè)和補(bǔ)償，是保障加工精度的有效舉措之一。

（5）采用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)。隨著數(shù)控機(jī)床加工監(jiān)測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)數(shù)控機(jī)床加工進(jìn)行全過(guò)程、多維度的監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)到的誤差進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)整和優(yōu)化，是提升數(shù)控加工精度的重要科學(xué)手段。通過(guò)采用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)，可以對(duì)加工過(guò)程中每一環(huán)節(jié)的誤差都進(jìn)行有效采集，然后將這些誤差信息反饋給數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的誤差補(bǔ)償模型，進(jìn)而就能實(shí)現(xiàn)對(duì)加工誤差的有效補(bǔ)償，進(jìn)而提升數(shù)控加工精度。此外，還需要對(duì)數(shù)控機(jī)床工作時(shí)的環(huán)境溫度、濕度以及粉塵等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，避免這些環(huán)境因素給加工精度造成不利影響。

［1］ 王欣萍.影響數(shù)控加工精度的主要因素及提升策略［J］.工程技術(shù)（引文版），2016，（6）：186.

［2］ 溫知新.影響數(shù)控加工精度的主要因素及提升策略［J］.科技與企業(yè)，2016，（6）：209.