数控机床加工精度提高技术的进展及存在的问题

梁杰

（广东科学技术职业学院，广东 珠海 519090）

数控机床加工精度提高技术的进展及存在的问题

梁杰

（广东科学技术职业学院，广东 珠海 519090）

至今为止，数控机床技术及加工机械设施已经成为了我国现阶段机床生产环节中最为常用的技术手段。随着我国工业领域的不断发展，数控机床加工精度作为影响其所制造机械质量的重要因素，人们对于数控机床加工的精度要求愈发增加。这对于数控机床加工的发展既是机遇也是挑战，如何能够把握住其发展的机遇为我国未来的机械制造产业添砖加瓦，成为了制造研究者研究的重点问题。

数控机床；加工技术；加工精度

1 数控机床的精度提升技术的研究进展

在实际的数控机床加工中，数控机床系统所产生的系统性误差和随机性误差都是影响数控机床加工精度的重大影响因素，并且很多原因都可能诱使上述误差产生进而影响数控机床的加工精度，例如，在数控机床进行原始制造的过程中，管控系统、机床运行产生的热变形、切削作业对机床产生的负荷、共振等原因都可能在一定程度内造成误差的产生，进而使数控机床的精准度降低，为了能尽量避免该误差的产生，目前人们常使用误差防止法或误差补偿法进行针对上述问题的改善。

（1）误差防止。误差防止法是指可以通过人为的设计及制造的方式（例如，机床合理设计、零件以及机床配置的标准化等方面），通过减少常见的可能误差源的方式，来改善、减缓直至消灭误差的产生。这种方法在一定程度上对于由于与温度有关所产生的数控机床热变形是有效的，但是该方法很难完全消灭热变形所产生的误差。与此同时这种方法很大程度受到主机精度和机床配置零件质量的影响，使该方法实际应用、推广受到很大限制。

（2）误差补偿。误差补偿法，即指通过人为的制造出新的误差，以人为制造的误差用以减弱甚至消抵原误差的方法。这种方法通过对原始误差进行统计、整合、分析，进而掌握原有误差的形成特点，并根据分析数据建立相应的误差数据模型，根据模型设置与原有误差数值完全相反的人工误差，以期消抵原有误差，继而提升数控机床加工的精度。有上述可知，该方法操作的关键是对原有误差进行详实的检测与分析，从而构建出正确、精准的误差模型，才是将人工误差的作用最大化。常用的误差补偿方法如表1所示。

表1 常用补偿方法及原理

2 数控机床加工精度提高技术存在的问题

大量研究表明，通过在数控机床操作中应用误差补偿技术的效果是十分显著的。首先，误差补偿技术能够将使用“硬”技术需要耗费大量人力、财力才能弥补的误差通过较为容易的检测建模工作轻而易举的达到，同时由于误差补偿法是通过测量才进行的后续补偿操作使其比传统“硬”操作的精准度更加准确。其次，使用误差补偿法可以在满足制造人员对数控机床提升精准度的同时将设备和仪器的成本控制在一个较低的范围内，能够为企业带来十分明显的经济效益。虽然误差补偿法所具备的优点较多，但是其实际应用仍旧存在一定问题，使其在我国仍旧没有到广泛推广。

（1）误差补偿技术没有通用的规范化建模方式。在我国，误差补偿技术刚刚走入人们的视野之中，对其相关的研究还比较不充分，使得在实际对于误差的测量操作中，没有既定的标准，操作人员对于误差的参数理解困难，就使得在针对原始误差的建模环节进行尤为困难。与此同时，对于原始误差的建模工作，该方法中没有程式化的通用建模模板，常用的数学空间模型又无法完全适用于同类型的不同数控机床，这便使得对于误差空间建模工作尤为困难，很大程度上抑制了该技术的应用。

（2）企业对于误差补偿的研究重视程度较低。很大一部分企业管理人员目光较为短浅，在进行提升精度方面宁愿选择造价高、效果一般的误差防止法也不愿意投入一定的人力、财力来进行“未知成果”的误差补偿和数控技术的研究工作。这就使在实际企业工作中，误差补偿技术不能很好地与实际数控机床工作所结合，更无法进行大规模制造领域应用。

3 数控机床加工精度提高技术存在问题的优化措施

（1）企业应该增加对误差补偿技术的重视程度，将企业有关技术的自主研发、可持续发展作为企业技术发展的首要目标，与此同时，企业的制造管理人员应该明确的意识到随着人们对数控机床精度需求的提高，对于热变形的误差补偿技术也将变得至关重要。

（2）定期的组织针对数控机床操作、研究人员的专业培训，只有提高了实际操作人员的专业技能，才能更好地使其在实际工作中累积正确的经验，提升其针对误差补偿技术的自主创新、研发能力，进而更好的将误差补偿技术与数控机床技术有机的结合在一起，做到互利互助，进而提升我国数控机床的精准程度。

4 结语

综上所述，通过对上述情况的深入分析，可见我国目前的数控机床加工精度提升技术虽然已经有了一定的发展和改善，但是其在实际的工作应用中仍旧存在很多不足，因此为了能够进一步提升数控机床的加工产品的精度，最大限度地减少其加工过程中所产生的误差尤为重要，这就需要相关部门加大管理和技术优化力度。

［1］张峻珲.数控机床加工精度提高技术研究［J］.科技风，2017，（2）.

［2］陶幸珍.数控机床加工精度提高技术及其存在的问题［J］.科技展望，2017，（6）.

［3］刘雷.数控机床加工精度提高技术的进展及其存在的问题［J］.民营科技，2017，（1）.

［4］李小彭，刘春时，马晓波，等.数控机床加工精度提高技术的进展及其存在的问题［J］.组合机床与自动化加工技术，2010，（11）.

Progress and Existing Problems of Improving the Machining Accuracy of CNC Machine Tool

LIANG Jie
（Guangdong Science and Technology Vocational College，Zhuhai，Guangdong 519090，China）

Up to now，CNC machine tool technology and processing machinery and equipment has become China's current stage of machine tool production in the most commonly used technical means.With the continuous development of China's industrial areas，CNC machining accuracy as an important factor affecting the quality of its manufacturing machinery，people for CNC machining accuracy requirements are increasing.This is both an opportunity and a challenge fot the development of CNC machine tools.How to grasp the opportunities for its development for China's future machinery manufacturing industry has become the focus of the study of manufacturing researchers.

CNC machine tools；processing technology；machining accuracy

TG659

A

2095-980X（2017）04-0040-01

2017-03-23

梁杰，实验员，主要研究方向：数控技术。