蘇 林

（齊齊哈爾二機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生時(shí)間久遠(yuǎn)，但是一直未得到有效的開(kāi)發(fā)和利用，實(shí)際上，它是在對(duì)機(jī)械能、電能、液壓等進(jìn)行有效整合的基礎(chǔ)上創(chuàng)造的。在大工業(yè)生產(chǎn)時(shí)代，數(shù)控機(jī)床發(fā)揮著重要的作用，不僅有效提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率，還減少了勞動(dòng)力的浪費(fèi)，極大的節(jié)約了資源。在我國(guó)現(xiàn)階段，數(shù)控機(jī)床被用于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域，它對(duì)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域尤為明顯，由此可見(jiàn)，數(shù)控機(jī)床對(duì)我國(guó)工業(yè)的發(fā)展、國(guó)家的發(fā)展具有著重要的意義。因此，將數(shù)控機(jī)床的精準(zhǔn)度控制在合理的區(qū)間顯得尤為重要，以下將對(duì)數(shù)控機(jī)床的精準(zhǔn)度問(wèn)題進(jìn)行了具體的闡釋。

1 數(shù)控機(jī)床的精度分析

對(duì)于數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)，它的精度問(wèn)題一直是生產(chǎn)者關(guān)注的對(duì)象，數(shù)控機(jī)床的精度表現(xiàn)形式眾多，主要精度內(nèi)容為幾何、定位、和切削三個(gè)精度。這三個(gè)精度是數(shù)控機(jī)床精度的主要構(gòu)成，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)有效生產(chǎn)的保證。對(duì)于數(shù)控機(jī)床中的幾何精度來(lái)說(shuō)，它的精度點(diǎn)主要是對(duì)幾何形狀存在的誤差進(jìn)行反饋，對(duì)于幾何誤差來(lái)說(shuō)它是關(guān)于形狀來(lái)說(shuō)的，在一些裝機(jī)模型中，會(huì)對(duì)幾何形狀原件進(jìn)行安裝，在這個(gè)過(guò)程中，如何將幾何形狀的誤差和幾何形狀原件安裝之后的誤差進(jìn)行精準(zhǔn)的控制，實(shí)際上這些都是幾何精度在發(fā)揮著作用。對(duì)于數(shù)控機(jī)床的定位精度來(lái)說(shuō)，它是對(duì)機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，以至于在運(yùn)用機(jī)床進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程中，能夠在數(shù)控機(jī)床定位精度的基礎(chǔ)上，將運(yùn)動(dòng)中的位置精度誤差實(shí)現(xiàn)為零，只有如此才能在不斷的生產(chǎn)中，將生產(chǎn)中的物質(zhì)實(shí)現(xiàn)有效生產(chǎn)。最后，對(duì)于切割精度而言，它受其它精度的影響巨大，可以說(shuō)它的精準(zhǔn)對(duì)是由其它兩個(gè)精度保障的，尤其是對(duì)一些細(xì)小形狀進(jìn)行切割的過(guò)程中，這種影響極為明顯，因此，要想實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的有效運(yùn)行，就要對(duì)以上三個(gè)精準(zhǔn)維度進(jìn)行準(zhǔn)確控制。

2 如何提高數(shù)控機(jī)床的精準(zhǔn)度

要想實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，對(duì)于數(shù)控機(jī)床的精準(zhǔn)度分析顯得尤為重要，這樣可以使我們?cè)趯?duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確了解的基礎(chǔ)上，進(jìn)行有針對(duì)性的檢測(cè)，進(jìn)而為數(shù)控機(jī)床的高效率運(yùn)行提供保障。在對(duì)影響數(shù)控機(jī)床加工效率進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)，幾何誤差對(duì)其影響巨大，在對(duì)其精準(zhǔn)度進(jìn)行測(cè)試時(shí)，要對(duì)機(jī)器進(jìn)行預(yù)熱，然后使其能夠在正常運(yùn)行之下進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而對(duì)它的檢測(cè)真實(shí)性提供保證。對(duì)于檢測(cè)的次數(shù)要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，要使其在同一次檢測(cè)中進(jìn)行，因?yàn)閿?shù)控機(jī)床的精準(zhǔn)度之間的影響密切，如果進(jìn)行多次的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，會(huì)使其在在檢測(cè)的過(guò)程中出現(xiàn)誤差。對(duì)于數(shù)控機(jī)床的精準(zhǔn)度提升來(lái)說(shuō)，主要有兩種形式，一種是針對(duì)在機(jī)床生產(chǎn)過(guò)程中，就還未出現(xiàn)誤差進(jìn)行簡(jiǎn)單的預(yù)防，這種預(yù)防誤差主要是從機(jī)床的設(shè)計(jì)過(guò)程中展開(kāi)的，這種誤差方法為實(shí)現(xiàn)誤差的有效消除，保障機(jī)床的精準(zhǔn)度，具有著重要的意義，它真正實(shí)現(xiàn)了將誤差消滅在萌芽中。另一個(gè)不得不提的方法，就是誤差補(bǔ)償方法，這一方法是針對(duì)誤差出現(xiàn)之后的，有效解決。這一方法主要是通過(guò)人為的操作進(jìn)行誤差的創(chuàng)造，進(jìn)而使誤差之間相互作用，最終實(shí)現(xiàn)誤差的相互抵消。對(duì)于補(bǔ)償法來(lái)說(shuō)，它的內(nèi)容豐富、作用顯著、應(yīng)用的也最為廣泛。

2.1 數(shù)控機(jī)床的定位精度檢測(cè)

對(duì)于數(shù)控機(jī)床的檢測(cè)來(lái)說(shuō)，運(yùn)用一些具體的儀器進(jìn)行檢測(cè)尤為必要，它不僅能夠幫助檢測(cè)者更加直觀的分析機(jī)床存在的精度誤差，同時(shí)，還能夠?qū)Υ嬖诘恼`差進(jìn)行分析研究。在對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行定位精度分析的過(guò)程中，通過(guò)一些激光干涉儀進(jìn)行了如下的檢驗(yàn)，首先，將激光干涉儀安置于數(shù)控機(jī)床上，之后就激光干涉儀的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便為更好的檢測(cè)提供支持，其次，將激光干涉儀安置完畢之后，要將其進(jìn)行預(yù)熱，只有在有效的預(yù)熱之后，才能夠分析正常運(yùn)作條件下存在的誤差，進(jìn)而為分析誤差，消除誤差做足準(zhǔn)備。最后，當(dāng)運(yùn)用激光干涉儀之前，要對(duì)檢測(cè)的機(jī)床進(jìn)行預(yù)熱，使它能夠在穩(wěn)定的運(yùn)行中，輸出誤差數(shù)據(jù)，在輸出數(shù)據(jù)之后，要對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行細(xì)致的分析，并根據(jù)分析的內(nèi)容進(jìn)行誤差方法的研究。通過(guò)數(shù)據(jù)測(cè)量之后的數(shù)據(jù)分析，對(duì)機(jī)床的精準(zhǔn)度進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而使機(jī)床精度得到保障，為更加有效的實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床加工的有效運(yùn)行，提供技術(shù)和工具支持。激光干涉儀工作原理如下圖1所示。

圖1 激光干涉儀工作原理

對(duì)于激光干涉儀的工作原理來(lái)說(shuō)，主要是將從分光鏡發(fā)散出來(lái)的兩束光，通過(guò)反射作用在一端形成參考光，在可動(dòng)反射鏡端形成測(cè)量光，然后兩束光線在通過(guò)分光鏡之后，進(jìn)行很好的融合，在融合之后會(huì)產(chǎn)生光線，在經(jīng)過(guò)不斷的反射過(guò)程中，光線逐漸匯集，最終在探測(cè)器上形成干涉光，對(duì)于這個(gè)干涉光來(lái)說(shuō)，它就是進(jìn)行數(shù)控機(jī)床準(zhǔn)度測(cè)量的關(guān)鍵，在激光干涉儀的作用之下，將數(shù)控機(jī)床的精準(zhǔn)度實(shí)現(xiàn)了有效保障。

2.2 數(shù)控機(jī)床的反向偏差檢測(cè)

在數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)存在著一些死區(qū)，這些死區(qū)對(duì)數(shù)控機(jī)床檢測(cè)的誤差存在著較大的影響，能夠使機(jī)械運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)的誤差，在不斷的運(yùn)行中形成反差，這些通常被稱(chēng)為反向間隙。反向偏差對(duì)精度的影響較大，不僅對(duì)定位的精度產(chǎn)生影響，還會(huì)對(duì)影響其它精度的準(zhǔn)確性，例如，在對(duì)一些物質(zhì)進(jìn)行切削運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，如果未能將反向偏差進(jìn)行控制，一旦超出正常的范圍，將會(huì)對(duì)一些細(xì)小物質(zhì)的加工造成極大的消極影響，尤其是對(duì)孔隙形狀來(lái)說(shuō)更是如此。

在進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，要對(duì)坐標(biāo)軸兩端的參數(shù)進(jìn)行了解，使其能夠在一個(gè)定值條件下，通過(guò)運(yùn)動(dòng)來(lái)對(duì)相關(guān)的距離進(jìn)行精準(zhǔn)度的測(cè)量，測(cè)量的次數(shù)要以終端的參數(shù)為主，多是分七次進(jìn)行。進(jìn)而為保障精準(zhǔn)度檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)性，進(jìn)行有效的保障。對(duì)于這一測(cè)量方法來(lái)說(shuō)，通過(guò)編程法測(cè)量更為容易，同時(shí)，值得注意的是工作臺(tái)的運(yùn)行速度，對(duì)測(cè)量結(jié)果具有著巨大的影響。但是，對(duì)國(guó)產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)這一方法存在著一定的合理性，因?yàn)閲?guó)產(chǎn)機(jī)床缺乏補(bǔ)償功能，對(duì)于這些機(jī)床來(lái)說(shuō)它們能夠在定位中，消除間隙，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工。

2.3 機(jī)床周邊環(huán)境對(duì)測(cè)量精準(zhǔn)度的影響

對(duì)于數(shù)控機(jī)床的測(cè)量來(lái)說(shuō)，存在著很大的不確定性，因此，將外界所有干擾進(jìn)行排除，對(duì)保障測(cè)量的精準(zhǔn)度，具有著重要的意義。

因此，對(duì)環(huán)境中存在的一些影響因素進(jìn)行排除，減少空氣的流動(dòng)，將氣溫保持在恒定的狀態(tài)下，然后，對(duì)其它正在運(yùn)行的機(jī)器進(jìn)行控制，使其停止運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)一系列方法來(lái)減少誤差出現(xiàn)的概率，進(jìn)而為測(cè)量的精準(zhǔn)度提供保障。例如，在進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，如果未就環(huán)境中的氣溫和氣壓進(jìn)行控制，那么很容易在測(cè)量環(huán)境改變的狀態(tài)下，出現(xiàn)一些誤差，這些誤差對(duì)測(cè)量曲線的活躍性會(huì)產(chǎn)生極大的影響，這就在一定程度上，導(dǎo)致了誤差出現(xiàn)概率的增加。在實(shí)際的測(cè)量實(shí)踐中，如果未能就存在的誤差進(jìn)行調(diào)節(jié)，在數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行中將會(huì)帶來(lái)巨大的損失，因此，要在發(fā)現(xiàn)誤差之后，進(jìn)行及時(shí)的誤差補(bǔ)償工作，盡量減少因測(cè)量?jī)x器使用不規(guī)范，影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確輸出。

3 總結(jié)

綜上所述，數(shù)控機(jī)床的精準(zhǔn)度對(duì)機(jī)床的正常運(yùn)行，具有著重要的意義。

因此，對(duì)機(jī)床的精準(zhǔn)度進(jìn)行檢測(cè)十分必要，它不僅能夠提高機(jī)床的使用效率，還能夠?yàn)闄C(jī)床的高效加工提供保障。相信在科技的不斷進(jìn)步下，對(duì)數(shù)控機(jī)床精準(zhǔn)度的測(cè)量方法，將會(huì)變得更便捷，數(shù)控機(jī)床加工質(zhì)量也會(huì)逐漸提升。