數(shù)控車床加工精度的影響因素及提高措施分析

任軍亮

（河南科技學(xué)院高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453600）

在加工機(jī)械零件中數(shù)控車床是重要設(shè)備之一，伴隨著我國科技的日益發(fā)展，數(shù)控車床越來越先進(jìn)，直至今天已經(jīng)真正實(shí)現(xiàn)智能化以及自動化加工。然而數(shù)控車床在加工操作過程中，容易受到多方面因素的影響，這樣很難提升加工零件精度?，F(xiàn)階段，我國數(shù)控車床加工需要迫切解決的問題是怎樣科學(xué)控制數(shù)控車床加工精度的影響因素。

1 數(shù)控車床加工的基本原理

數(shù)控車床是一種現(xiàn)代化機(jī)械的全自動加工處理設(shè)備，一般是由多個部分組成，主要包括主機(jī)、驅(qū)動以及數(shù)據(jù)編程等等。在裝置中數(shù)控機(jī)床的主機(jī)是不可或缺的構(gòu)成部分，主機(jī)擁有加工工件和切割功能。主機(jī)的加工是由床身以及進(jìn)給機(jī)構(gòu)等等組成，主機(jī)可以加工一些較為精細(xì)的加工工件，比如：圓弧、蝸桿以及直線圓柱等等，主機(jī)的加工工件具有多元化的性能。數(shù)據(jù)編程裝置主要是由兩個部分組成，一是軟件內(nèi)核，二是硬件裝置，結(jié)合存儲的功能完成輸入編程，這樣可以科學(xué)的加工處理數(shù)據(jù)，而且做好輸入的編程程序。驅(qū)動裝置是由進(jìn)給電機(jī)以及驅(qū)動單元等部分組成，主要是結(jié)合數(shù)控車床主機(jī)發(fā)布的有關(guān)指令完成工作。[1]在數(shù)控車床中驅(qū)動裝置是最關(guān)鍵的驅(qū)動部件，驅(qū)動裝置能夠做好數(shù)控車床的主軸驅(qū)動和進(jìn)給驅(qū)動。輔助加工裝置，是指在數(shù)控車床加工過程中發(fā)揮出制冷以及照明等作用，還可以對數(shù)控車床加工起到輔助的作用，而輔助加工裝置也是由多個部分組成，比如：監(jiān)測裝置以及噴射裝置等等。

2 數(shù)控車床加工精度的影響因素

數(shù)控車床是一項(xiàng)技術(shù)性較高和精密度較高的設(shè)備，所以在自動化加工中容易受到很多因素的影響，比如：若其伺服控制方式不能達(dá)到有關(guān)的精度要求，就很有可能對數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)品加工精度產(chǎn)生影響，為后期零件加工埋下諸多安全隱患。[2]因此，必須要以數(shù)控車床加工精度為核心點(diǎn)，研究分析其影響因素。就宏觀的角度來看，數(shù)控車床加工精度的影響因素主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：第一，伺服系統(tǒng)進(jìn)給誤差，數(shù)控車床夾功能伺服系統(tǒng)起著關(guān)鍵的作用，伺服系統(tǒng)利用數(shù)控車床在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中自動操作管理控制，在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中立即反饋。對數(shù)控車床加工精度進(jìn)行控制時(shí)，驅(qū)動的滾動絲杠的傳動也會對其產(chǎn)生影響，同一時(shí)間降低或者提高。在數(shù)控車床中伺服系統(tǒng)工作時(shí)，通常都是關(guān)閉的，在運(yùn)行過程中信號傳導(dǎo)若讓滾動絲杠出現(xiàn)反向運(yùn)轉(zhuǎn)中的差誤，就會對數(shù)控車床零件加工質(zhì)量產(chǎn)生影響，其形成的間隙勢必會造成數(shù)控車床處于空轉(zhuǎn)的狀態(tài)，減少數(shù)控車船的精密度和精準(zhǔn)性。其二，在數(shù)控車床加工過程中，車刀參數(shù)出現(xiàn)誤差，將車刀作為數(shù)控車床重點(diǎn)依賴的加工車床零件，結(jié)合車刀參數(shù)做好數(shù)控車床加工相關(guān)處理。在操作過程中，切割數(shù)控車床的加工零件時(shí)，若車道軸線尺寸加大，數(shù)控車床刀具半徑弧度也會加大，反之，若數(shù)控車床車道軸線尺寸變大，其自然就會變小。數(shù)控車床車道軸線與道具半徑弧度成正比關(guān)系，然而主偏角與道具成反比的關(guān)系。在實(shí)際操作過程中，即便是一些細(xì)微的誤差沒有在第一時(shí)間調(diào)整，也容易對數(shù)據(jù)車床零件加工的精度產(chǎn)生影響。[3]在操作中，工作人員往往都會結(jié)合加工中容易出現(xiàn)的問題做出科學(xué)的規(guī)劃，提升數(shù)控車床加工精度。并且不同的切割量也容易對數(shù)控車床加工精度產(chǎn)生影響，在切割過程中切割量的選擇容易受到速度以及進(jìn)給量等多個因素的影響，每種切割量的選擇都會對數(shù)控車輛零件加工表面的平滑程度和精度產(chǎn)生影響。要想大大提高數(shù)控車床生產(chǎn)水平，在操作過程中盡可能選擇背吃刀量相對大的，切割力度大小直接影響背吃刀量大小，若切割力度偏大，容易導(dǎo)致車床零件和刀具受損，也會或多或少地影響數(shù)控車床加工精度。

3 提升數(shù)控車床加工精度的有效措施

3.1 優(yōu)化調(diào)整數(shù)控車床整體設(shè)計(jì)

就宏觀的角度來看，必須要根據(jù)生產(chǎn)情況調(diào)整數(shù)控車船的整體設(shè)計(jì)，提高數(shù)控車床的精度以及制造水平，以車床主機(jī)的功能部件以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化為依托，使其生產(chǎn)加工水平大幅度提升，而降低生產(chǎn)成本。比如：結(jié)合數(shù)控車床的主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化調(diào)整，就能夠依照相關(guān)要求減少其重心高度，舉個例子，將擺動模態(tài)頻率數(shù)值指標(biāo)增設(shè)在數(shù)控車床上，保證以其結(jié)構(gòu)剛度為前提將機(jī)床結(jié)構(gòu)材料用量減少，根據(jù)這些重點(diǎn)對機(jī)床的關(guān)鍵部分進(jìn)行控制，這樣可以從根本上實(shí)現(xiàn)提升數(shù)控車床加工精度。[4]比如：就系統(tǒng)熱態(tài)特性優(yōu)化設(shè)計(jì)來講，就可以彌補(bǔ)數(shù)控機(jī)床傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝存在的不足。此外，必須要認(rèn)真思考怎樣提高主軸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)科學(xué)性，盡可能將誤差控制在生產(chǎn)正常范圍內(nèi)。

3.2 提高車床導(dǎo)軌的幾何精度

要想提高車床導(dǎo)軌的幾何精度，而且確定觸控車床的精準(zhǔn)度高發(fā)展目標(biāo)。主要做法是對導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及車床車座進(jìn)行優(yōu)化。[5]在全功能數(shù)控車床操作中，必須要根據(jù)斜床身審計(jì)理念，采取封閉式筒狀結(jié)構(gòu)，適當(dāng)?shù)臏p少自重，進(jìn)而不斷優(yōu)化制造工藝，確保數(shù)控機(jī)床切割符合可以符合有關(guān)的生產(chǎn)加工要求。比如：如果是高負(fù)荷切削條件，開展生產(chǎn)加工活動時(shí)必須要提高數(shù)控車床的車床精度，根據(jù)具體情況采用鑲鋼滑動導(dǎo)軌有關(guān)結(jié)構(gòu)部分，而且將注塑材料螺栓安裝在剛導(dǎo)軌上，這樣就能夠降低底座導(dǎo)軌和鋼導(dǎo)軌之間容易出現(xiàn)的偏大間隙，這樣有利于提高導(dǎo)軌的加工進(jìn)度。

3.3 正確采用誤差補(bǔ)償法

在提升數(shù)控車床加工精度上誤差補(bǔ)償法發(fā)揮著重要的作用，此方法著重強(qiáng)調(diào)采用數(shù)控系統(tǒng)補(bǔ)償功能對車窗坐標(biāo)抽的誤差進(jìn)行補(bǔ)償，通過這樣的誤差方式確保加工精度。應(yīng)用誤差補(bǔ)償法，可以使精準(zhǔn)度低的數(shù)控車床生產(chǎn)出精度相當(dāng)高的復(fù)雜工件。但是對這種方法進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，最好選擇硬軟件實(shí)現(xiàn)。其一，運(yùn)用半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的車床，車床在重復(fù)定位和定位的無償受到反向偏差影響，對于該情況，必須要采用誤差補(bǔ)償法，形成補(bǔ)償反向偏差，讓零件在加工中可以合理控制誤差，提高進(jìn)度。[6]其二，采用編程法可以充分發(fā)揮誤差補(bǔ)償法的重要作用，做好插補(bǔ)加工操作，盡可能滿足零件公差的有關(guān)要求，同時(shí)也可以確保車床生產(chǎn)中的精度。

4 結(jié) 語

總而言之，在我國工業(yè)技術(shù)迅速發(fā)展的背景下，數(shù)控車床加工技術(shù)普遍應(yīng)用，不管是對技術(shù)零件的精準(zhǔn)度還是加工質(zhì)量，數(shù)控車床都有相當(dāng)重要的影響。通過研究該技術(shù)的缺陷，結(jié)合這些問題來控制，降低這些因素對機(jī)械零件精準(zhǔn)度造成的影響，提升機(jī)械零件的生產(chǎn)水平。在將來的發(fā)展中，所有機(jī)械加工企業(yè)都要注重?cái)?shù)控車床加工技術(shù)，所以創(chuàng)新數(shù)控車床技術(shù)可以增強(qiáng)企業(yè)的市場競爭優(yōu)勢，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。