改进数控机床精度的策略和途径

唐志民

摘 要：在长时间的运行使用后，数控机床的加工精度必然会有所下降，如何调整和改造数控机床，提高加工精度，延长设备使用寿命，是每个机械加工企业都会遇到的问题。作者根据多年从事数控机床工作的经验积累，在本文中提出了提高数控机床精度的一些方法、策略和途径，供各位同仁探讨。

关键词：数控机床；精度；设备改造；设备改进

引言：在机械加工行业，数控机床的作用非常重要。数控机床能够根据程序自动化地生产零件，不仅有效地提高了劳动生产率，降低生产成本，而且很好地解决了精密、批量、多种类等生产性问题。然而，随着数控机床使用时间的增加，数控机床的加工精度必然会有所下降，从而导致设备降格使用，企业盈利减少。由于更换数控机床、特别是高精度的数控机床设备费用比较高，因此改造、调整和提高数控机床加工精度，延长设备使用寿命，必然是机械加工企业的首选。

一、数控机床改进的作用和好处

（一）节省资金投入。对数控机床设备进行改造，花费的资金不多，也能保证企业连续正常的生产运营。新购设备不仅需要花费资金成本，而且需要等待交货、验收和调试，这些都需要时间消耗，由此必然会降低企业的盈利。而改造大型数控机床设备的费用一般不会超过新购设备的三分之一，设备整体性能却能得到极大的提升。

（二）设备性能稳定。新购设备在投入使用时需要磨合时间，工作人员需要一段时间来了解和熟悉新机床的使用方法、设备特性和加工运行特点，这必然会降低企业的生产效率。

工作人员对老设备的使用比较熟悉，掌握了设备的特性和运行特点，这对设备改造非常有利，能够保证设备性能的稳定。

另外，数控机床设备中零部件的材质优良，使用这些优质零部件对机床进行改造，不仅可以使得改造设备尽快投入生产运行，而且能够确保设备性能稳定。

（三）自动化改造。对数控机床进行改造，利用现代电子信息技术，可以大大提升设备的自动化程度，提高设备工作效率，改进机械设备的操控能力。

（四）提高产品质量。改进数控机床的加工精度，尤其是复杂零部件的加工精度控制，有助于生产出符合规格和精度要求、尺寸一致的合格产品。改良后的数控机床，工作效率可以提升数倍，尤其对复杂零部件的加工，效果更加明显。效率的提高、合格品率的提升不仅意味着劳动量的减少、员工工作强度的降低，也意味着产品质量的提高。

二、改进数控机床精度的策略和途径

（一）减少传动间隙。变速箱和主轴箱中的齿轮在机床中传递动力。要提升设备的传动性，就必须使用高规格、高等级的齿轮。要确保每个齿轮都符合参数标准，并且严格地构建和安装，才能保证数控机床真正做到无间隙传动。

在传动系统中如果出现涡轮杆传动现象时，应该做好反向间隙的调节，这种现象处理不到位的话，就会对设备产生损害[1]。另外，如果同步齿形带在传动系统中出现了问题，则会导致数控机床处于一种半封闭的工作状态，这种工作状态也会影响传动的精准，因此，对同步齿形带也要做一定的调节。

（二）调节机床导轨精度。导轨的主要作用是承载和导向。机床导轨在空载和切割的情况下运动时，都应该保持充足的导向精度。在机床改造中，为了达到精度目标，对导轨精度需要进行调节和修复。根据各种不同种类的导轨，具体修理方法有：1） 采用环氧型耐磨导轨涂层的方法对导轨的进度进行修复，主要依靠工作台上的导轨涂层，进行提升精度的配合，这个方法对生产工艺有一定的简化，减少了制作的周期，广泛应用于机床改造中，效果非常明显；2） 采用削刮的方法对导轨进行加工，同时对导轨进行润滑，从而降低摩擦，提升机床导轨精度。

（三）修复或更换滚珠杆丝。在现代数控机床中滚珠丝杠是重要的传动结构，滚珠丝杠具有寿命长、无间隙、强度高等特点，被广泛应用于各类数控机床上。

采用滚珠丝杠的数控机床在改造时，应首先对传动精度进行调整，或者直接更换滚珠丝杠，这样才能确保机床在改造后的精度[2]。

对于一些半封闭的系统，丝杠起到双重作用，一是传动作用，二是起到标尺的作用，对工作台运行的距离进行测量。在机床工作的时候应该及时的更换滚珠丝杠，避免出现误差。

（四）测试和修复机床精度。在数控机床的改造过程中，可以运用激光干涉仪对机床的精度进行测量，并且运用球杆仪对机床的误差来源进行修复。

在改造前，企业管理者应广泛征求技术人员意见和看法，综合考虑，制定出完善的数控机床精度修复方案。在改造时，利用激光干涉仪对精度进行有效的测量，并根据具体情况对设备进行改良，保证数控机床的精度。

结语：综上所述，减少传动间隙可以有效地提升数控机床的精度；调节导轨精度也有助于提升机床精度；定期修复或更换滚珠丝杠有利于保证数控机床精度的稳定；数控机床的精度改造可使用激光干涉仪和球杆仪；改进主轴精度对生产效率和加工质量都有着重要影响。

参考文献：

[1] 成祥红，王申银. 数控机床验收应注意的几个问题[J]. 农业装备与车辆工程.，2012，12（08）：17-18.

[2] 游文明. 机床精度指数计算方法修正的探讨[J]. 石油机械， 2013，12（06）：15-17.