數(shù)控車床加工精度的影響因素分析及對策

摘 要：數(shù)控車床在開展機械工件生產(chǎn)加工活動過程中的技術精度控制，是影響我國機械工件生產(chǎn)加工活動綜合質量水平的重要因素，文章針對數(shù)控車床加工精度的影響因素分析及對策展開了簡要論述。

關鍵詞：數(shù)控車床；加工精度；影響因素；提升策略

作為我國現(xiàn)代機械生產(chǎn)事業(yè)先進技術設備發(fā)展體系中的重要代表，數(shù)控車床設備在我國現(xiàn)代機械裝備及其工件制造企業(yè)，獲取了廣泛而充足的技術應用空間，為我國機械生產(chǎn)加工技術領域帶來了極大的經(jīng)濟收益和社會收益。在應用數(shù)控車床設備開展機械設備及其工件生產(chǎn)加工活動過程中，數(shù)控車床設備自身具備的加工技術精度水平，對機械設備工件的實際技術質量和性能表現(xiàn)狀態(tài)具有深刻影響，因而做好數(shù)控車床設備在機械工件身材高加工活動過程中的精度控制，對于提升我國機電工件生產(chǎn)加工活動的質量水平具有重要意義，有鑒于此，文章將針對數(shù)控車床加工精度的影響因素分析及對策展開簡要論述。

1 數(shù)控車床設備的基本工作原理及特點

1.1 數(shù)控車床設備的基本工作原理

數(shù)控車床設備是具備高技術精度、高生產(chǎn)加工效率的現(xiàn)代化機械工件加工生產(chǎn)技術設備，是在現(xiàn)代加工制造技術以及一系列先進科學技術形態(tài)融合發(fā)展背景下產(chǎn)生的全新設備。數(shù)控車床設備在部件結構體系配備層次，本身同時安裝應用了多工位刀塔技術結構，或者是動力刀塔技術結構，因而這種車床生產(chǎn)設備，客觀上具備了極其廣泛的機械工件加工性能，能夠具體加工生產(chǎn)直線圓柱工件、斜線圓柱工件、圓弧工件以及形態(tài)各異的螺紋工件、槽工件、蝸桿工件等具備復雜結構特征和多元性使用功能要求的機械工件。與此同時，憑借數(shù)控車床設備具備的直線插補、以及圓弧插補等補償應用性生產(chǎn)加工技術功能，能夠有效推進復雜機械應用工件的批量化生產(chǎn)，促進機械工件加工制造企業(yè)順利取得了良好的經(jīng)濟效益。

數(shù)控車床設備在設計制造過程中，實現(xiàn)了對現(xiàn)代化制造技術、計算機控制技術，以及自動化生產(chǎn)加工技術等多種現(xiàn)代科學技術形態(tài)的集中運用，具備自動化技術特性和高水平生產(chǎn)效率。從設備結構體系角度分析，數(shù)控車床的設備組成結構主要包含動力源、電子控制技術單元，以及傳感器。

與普通車床設備相對照，在實際應用數(shù)控車床設備開展生產(chǎn)加工技術活動過程中，通常不需要生產(chǎn)加工作業(yè)人員在車床設備運行過程中，借助人為介入操作的方式改變加工工具與機械工件之間的空間距離，以及運動軌道，同時也不需要加工技術人員，借助專門的機械刀具，針對待加工機械工件開展反復性的修補完善。

數(shù)控車床設備在實際開展機械工件的加工活動過程中，主要依照標準化的加工技術活動流程，對待加工技術工件展開專門性的技術處理，通過機械工件的加工設計參數(shù)，以及數(shù)控機床設備在實際運行過程中要求的技術控制描述語言，編制形成具體化的機械工件加工工藝流程控制語言，并將已經(jīng)形成的語言編制活動成果，按照預定的操作程序輸入到CNC（Computerized Numerical Control，計算機數(shù)字化控制系統(tǒng)）裝置中，并隨即針對待加工機械工件的技術處理程序展開審核、檢驗，以及完善，并在此基礎上向數(shù)控車床設備的技術控制系統(tǒng)發(fā)出技術命令，并啟動數(shù)控車床設備控制部件推動刀具系統(tǒng)實施機械加工運動，從而具體開展針對機械加工零件對象的加工技術活動過程。

1.2 數(shù)控車床設備的基本特點

與普通車床設備相對照，數(shù)控車床設備具有如下特點：

第一，機械工件加工技術精確度水平較高，機械工件的加工質量相對穩(wěn)定。第二。通過對多坐標聯(lián)動機制的應用，能夠有效實現(xiàn)對多種類復雜化機械工件的加工。第三，在開展不同種類機械設備工件加工活動過程中，只需針對車床設備的數(shù)控技術程序以及參數(shù)控制體系展開簡單調整，就可以實現(xiàn)對不同機械工件加工技術任務的有效對接。第四，生產(chǎn)加工活動效率水平較高，其單位時間的機械工件產(chǎn)量水平，能夠達到普通車床設備的3-5倍。第五，設備運行過程中的自動化技術水平較高，能夠有效減低生產(chǎn)加工工人群體的綜合勞動強度。第六，車床設備生產(chǎn)加工過程中的技術精密性較高，要求生產(chǎn)加工技術作業(yè)人員具備良好的綜合素質。

2 數(shù)控車床設備加工精度的影響因素

從技術實現(xiàn)路徑角度分析，數(shù)控車床設備的加工技術精度主要由數(shù)控部件系統(tǒng)的技術控制精度，以及車床加工技術系統(tǒng)本身具備的機械精度共同構成，而且上述因素客觀上都會對數(shù)控車床在開展機械工件加工活動過程中的綜合性精度水平造成嚴重影響。

結合我國機械工件生產(chǎn)加工技術活動的以往實踐經(jīng)驗，在實際針對數(shù)控車床設備加工精度影響因素展開分析過程中，應當重點關注如下幾個方面：

第一，因數(shù)控車床加工運行過程中的熱變形現(xiàn)象而引致的技術誤差。

第二，車床加工系統(tǒng)自身具備的幾何技術誤差。

第三，因車床加工系統(tǒng)刀具部件磨損現(xiàn)象而引致的誤差。

第四，因車刀部件幾何參數(shù)隨機改變引致的誤差。

第五，伺服進給系統(tǒng)的運行誤差。

在應用現(xiàn)代化數(shù)控車床設備開展機械工件加工作業(yè)活動過程中，在通常情形下，如果加工技術人員想要實現(xiàn)對機械工件空間運動位置的精確控制，必須借助伺服電機設備對數(shù)控車床加工系統(tǒng)中的滾珠絲杠技術部件施加驅動作用，假若滾珠絲杠部件發(fā)生傳動誤差，將直接對機械工件的加工作業(yè)精度水平造成明顯的不利影響，而這種現(xiàn)象的存在，也是客觀上引致數(shù)控車床設備出現(xiàn)定位精度誤差現(xiàn)象的主要原因。

針對現(xiàn)階段我國數(shù)控機床設備的研究應用狀況展開具體分析，我國絕大部分數(shù)控機床設備的生產(chǎn)控制都是借助半閉環(huán)控制技術模式，以及進給控制技術模式實現(xiàn)的。在數(shù)控車床設備處于工作狀態(tài)過程中，伺服電機設備中的絲杠部件如果發(fā)生反方向運動行為，將會直接引致機床設備中的空隙結構發(fā)生空運轉現(xiàn)象，引致軸承部件與軸承座部件中間空隙結構中出現(xiàn)反向間隙誤差。源于這種誤差現(xiàn)象的存在，疊加機械外力現(xiàn)象的干預作用，將會導致數(shù)控車床設備的機械傳動部件和加工部件結構中出現(xiàn)彈性變形，這時產(chǎn)生的整體誤差是正向運轉誤差與反向間隙誤差的數(shù)量之和，而車床部件在實際發(fā)生運轉過程中，如果招致非均勻受力技術狀態(tài)，將會極易出現(xiàn)彈性間隙尺寸特征變化，從而影響數(shù)控機床設備的整體性加工生產(chǎn)技術精度。

3 改善數(shù)控車床加工精度的具體策略

第一，做好數(shù)控機床和設備整體部體系的優(yōu)化設計。經(jīng)過多年的發(fā)展過程，我國數(shù)控車床設備在技術部件體系，以及生產(chǎn)工藝流程等具體方面都發(fā)生了深刻的變化，隨著數(shù)控車床設備應用范圍的不斷擴展，以及我國機械工件加工技術精度要求水平的不斷提升，對我國數(shù)控車床設備總體設計工作的質量提出了較高要求。

第二，切實提升數(shù)控機床設備床身導軌技術部件的幾何運行精度。從現(xiàn)有的階段性發(fā)展特征角度分析，我國數(shù)控車床機械生產(chǎn)應用設備，在未來短暫的一段時期之內，將會朝著高速度、高負荷、以及高精度的技術演進方向深入發(fā)展，這種發(fā)展趨勢，給數(shù)控機床設備的床身底座、導軌結構的設計質量，以及其抗振技術屬性，機械加工作業(yè)過程中的剛度承受能力等技術指標都提出了較高水平的要求，上述問題應當引起相關領域技術人員的充分重視。

針對數(shù)控車床加工精度的影響因素分析及對策，文章從數(shù)控車床設備的基本工作原理及特點、數(shù)控機床設備加工精度的影響因素，以及改善數(shù)控車床加工精度的具體策略三個具體方面展開了簡要論述，旨在為相關領域的技術人員提供借鑒。

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