数控车床PLC加工精度的影响因素

数控车床在工业制造中起着重要作用，它能过批量生产精度要求较高的产品零部件，企业可通过运用数控车床节省更多人力物力，同时能够获得更高的利润。在数控车床的加工过程中，精度是最为重要的，有很多因素会影响到加工的精度，故而在实际生产过程中，要注重分析这些因素的影响，为了提高精度，要不断革新加工技术，提高生产水平。

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数控车床作为一种集成了自动控制技术、计算机信息技术、机械制造技术等现代高新技术的先进加工设备，以其高自动化和高效率的特性在工业制造等行业受到了广泛运用。其工作精度高，能够批量生产精密仪器，经济效益好。在数控车床加工制造的过程中，精度好坏往往直接决定了产品品质，为适应社会的高速发展，对数控车床精度的要求也在不断的提高。故而，对数控车床加工精度影响因素的分析以及通过对这些因素的提高成为当下工制造亟待解决的问题。

1 数控车床PLC加工的特点

与普通车床相比，数控车床加工更为精确，操作者只需要输入相应数据便可获得较为精准的产品，通过对计算机信息技术的应用，数控车床在加工复杂零件时能够达到普通车床所达不到的效果，即便是相当复杂的产品通过数控机床都能够精准的生产出来，除此之外，数控车床所需要的前期准备工作较少，只需安装待加工原材料以及输入所需参数即可简单生产，在生产制造的过程中，数控机床由于利用了较为先进的机械技术以及自动化技术，生产所需的时间也大大减少，操作人员的工作强度将得到很大程度的降低；然而，由于数控车床的科技性较强，对其操作人员相较普通车床也更高，原本操作普通车床的工人需通过一段时间的学习才能够掌握其使用技巧，而其维修人员也需要有更高的技术素质，并且数控车床的高精密性决定了其维修所需的成本也更高。企业在应用数控车床时应充分考虑到数控车床的特点，并根据自身的需要对车床进行挑选。

2 数控车床PLC加工精度的影响因素

现代的数控机床一般都是通过伺服电机对滚珠钢丝的驱动来实现的，采用半闭环控制和伺服进给控制的数控车床工作时，电机中反方向运动的丝杠会导致空隙的空运转，在轴承与轴承座之间的空隙中就会出现反向间隙误差，在外力的配合作用下，机床传动和运动部件将发生弹性形变，导致正向运转误差和反向间隙共同影响部件均匀受力，故而一旦滚珠钢丝出现传动误差，车床的加工精度将会受到较大的影响。除此之外，在数控车床加工的过程中，由于车刀和待加工材料间或数控车床在运行内部会摩擦产生热，热量积累导致车床发生形变，在此过程中车床的加工精度将会有很大的降低；有些数控车床在生产时由于技术不够精良等原因会导致车床本身出现较大的几何误差，这种误差易于发现但是对生产效率的影响较大；车床在加工过程中，刀具经过反复利用，难免会产生磨损，数控车床要求刀具硬度要高、耐磨性和耐热性要好，即便如此在经过反复多次的利用之后，刀具磨损是不可避免的，一旦刀具有所磨损，加工的精度就会在很大程度上降低；刀具上可能出现误差的另一个原因是刀具的几何参数本身就存在误差，这一点会导致同种类型的工件加工在更换了刀具前后会出现误差；待加工材料在加工之前需要由操作人员安装到车床上，人工操作的安装过程难免会出现误差，对工件的加工也会有一定影响；此外还有很多其他对车床加工精度有所影响的因素，这其中，伺服给进系统误差和刀具几何误差导致的精度降低最为常见，是主要的误差来源。而通过国内外的调查我们也可以看到，在正常的加工条件下，数控车床自身的精度不足是导致加工工件精度较低的主要原因，因此在提高数控车床加工精度的探索中，技术人员应当着重研究如何提高车床本身的精度，从制作和后期使用上提高车床精度。

3 数控车床PLC加工精度的优化改进

为减少数控车床在应用中可能产生的误差，提高产品精度，技术人员应当从各个会对产品精确度产生影响的因素的角度来分析。但首要的是要最大限度的降低刀具几何误差以及伺服系统给进误差。对于刀具几何误差，要优先选择硬度高、耐磨性好且耐高温的金属作为制作刀具的材料，并且定期更换已经因磨损而老旧的刀具，在此基础上，要注重运用技巧来尽力减小几何误差。

例如，技术人员可以采用“一刀多尖”的方法，将一把车刀在某一道工序中的运用从局限于某一表面扩展到多个不同的工件表面上，作为多把车刀来进行使用，这种方法不但能够提高工件加工的精度，还可以在很大程度上减少消耗在车刀上的成本，為实现该过程，需要操作人员对数控车床进行重新编程，明确每一把车刀和每一种刀尖都有不同的表示方法，即不仅对车刀编号，还要对刀尖编号，在使用时通过分别输入车刀和刀尖的编号来进行使用；此外，目前数控车床的数控系统正在推广的“刀尖圆弧半径补偿”的功能也在减少误差的程度上有很大的帮助，该功能通过对带有圆弧的刀尖的运用，可在很大程度上补偿可能会产生的误差，切实提高轴类零件圆弧表面的加工精度，这项技术将会减少当前工件的生产切割过程中某一边过切而另一边少切的情况，利用补偿的方法降低刀具几何误差。而对于伺服系统给进产生的误差误差，技术人员应当根据实际情况，依据轴向尺寸的变化改变轴向位移的长度，在此基础上进行被加工零件加工程度的重新编写。当然，类似的改进方法还有很多，但主要目的都是为了提供车床自身的精度，通过多种补偿或减少误差的方式来在一定程度上解决由于目前技术基础不足导致的车床本身精度不足的问题，从这个角度考虑，技术人员可以尝试研究如何生产出精度更高的数控车床，从根本上降低加工的误差，以便更好的提升数控车床的加工精度。

总之，为满足当下社会发展的需求，机械零部件的精度要求将飞速提高，数控车床需要应对其改变不断地更新换代，如何从各种角度提高数控车床加工的精度是整个工业制造行业所要面对的共同问题，企业不能拘泥于短期发展的需求，而是要放眼整个行业的发展，注重新革新的不断升级，提高车床的加工精度，做到走在发展地前列，才能充分地提升自己的经济效益，以获得更多利润，同时推动社会科技的进步，为社会的发展尽自己的力量。

参考文献

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[3]贾东庭.数控车床加工精度的影响因素及提高措施[J]机械工程师，2015（09）：105-109.

作者简介

马海杰（1987-），男，河北省邯郸市人。硕士学位。现为山西机电职业技术学院数控工程系教师、助理讲师。主要从事数控机床装调与维修方面的科研与教学工作。

作者单位

山西机电职业技术学院 山西省长治市 046011