提高数控车床加工精度的措施探讨

陈建帮 文学红

[摘 要]本文首先简单分析了当前对数控车床加工精度最有影响的几个因素。最后，在此基础之上，具体探讨了应当采取何种措施以有效提高数控车床加工精度这一问题。

[关键词]数控车床；加工精度；提高措施

[中图分类号]TG519.1 [文献标识码]A

在现代制造业中，数控车床有着十分重要的地位和作用，为我国的经济发展作出了巨大的贡献。同时，随着其各方面技术的进步，可以想见，数控车床的地位将会越来越重要。但是当前，其在实际应用中，受温度、反向偏差等因素的影响，加工精度不足导致产品质量较差的情况时有发生。

1 对数控车床加工精度有影响的因素分析

1.1 数控车床自身对加工精度的影响

数控车床自身对加工精度的影响主要体现在控制系统和传动系统两个方面。其一，在实际应用中，开环式数控车床控制系统造成的加工精度误差主要是由元器件质量、性能上不达标、不符合电机要求这一问题所导致的。而闭环式数控车床控制系统加工精度误差则主要是因为在安装时对精度缺乏足够的关注和重视而导致的。其二，当前我国所通行的数控车床多为经济型，其在使用的时候，就容易出现“超程”“过切”等问题，从而导致零件加工出现误差。

1.2 数控车床加工工艺对加工精度的影响

数控车床加工工艺主要是由于工艺安排和刀具运行两种因素的作用，对加工精度造成了影响。具体来说，在数控车床实际的加工孔系过程中，如果没有对工艺进行较好的控制，如孔系加工路线、顺序出现问题等，就会导致数控车床在加工精度上出现误差。而如果刀具运行时没有选择、定位好恰当的出、入点，或者没有控制好角度，也会导致误差的出现。

1.3 夹具对数控车床加工精度的影响

数控车床加工过程中对夹具的使用，常常会导致定位误差的产生。并进而促使夹具上的工件在位置、角度上出现问题，这样工件在进行加工操作时，就会出现误差。随着时间、加工操作的不断叠加，这种误差会逐渐对数控车床的加工精度产生负面影响。

2 提高数控车床加工精度的措施探讨

2.1 针对数控车床自身影响加工精度的提高措施

其一，针对开环式数控车床控制系统，就要一方面提高元器件的质量和性能。促使其能较好地满足数控车床的实际需要。另一方面，就要对其控制电路进行优化，特别是要构建控制系统的校正电路。而针对闭环式数控车床控制系统，就要特别注意反馈系统和安装过程中的精度问题，促使其满足相关要求。

其二，针对数控车床进给系统所导致的误差，应当做好以下几点。首先，为了防止出现超调、振荡等问题的出现，就要将传动元件的刚度提升。其次，根据具体传动元件的不同，采用相应的方法消除其各自之间的间隙。例如，如果是齿轮存在间隙，就可以使用刚性调整法或者柔性调整法进行调整。最后，进给系统运行中常常会出现机械传动链受力变形或热变形等情况，针对于此，就可以采用减少摩擦力的方法，即将适当提升传动链的刚性。

2.2 针对数控车床加工工艺影响加工精度的提高措施

其一，如前所述，数控车床孔系加工容易因为加工路线、顺序不当等工艺控制不良问题而出现误差。针对于此，就要特别注意对工艺的控制和安排，要严格依照相关规定要求，对孔系加工过程中的顺序和位置进行合理、精确的设计和制定。

其二，在运用数控车床进行加工工作的时候，要特别注意对刀具运行参数的规范。其中又要将关注的重点落在出入点、角度这三个对刀具运行有着主要影响的参数上，并且在对其进行规范的时候，也需要确保其能够满足加工的实际需要和行业的相关规定。

2.3 针对夹具影响数控车床加工精度的提高措施

其一，为了有效控制数控车床加工过程中的定位误差，在设计数控车床加工时，就要提高其基准，特别是工艺和测量两个方面的基准，以确保在数控车床的加工过程中编程能够具有较好的质量。

其二，要对定位元件和定位基准进行强有力的控制，从而实现对工件位移量的控制，以有效降低位移误差，从而确保数控车床具有较高的加工精度。

2.4 针对气温及工艺系统热变形影响数控车床加工精度的提高措施

其一，考虑到气温的难以调控，在数控车床加工过程中，就要根据具体温度的不同，在上偏差到下偏差这一范围内，选择合适的零件加工尺寸。这样就能够比较有效地将气温给金属材料零件尺寸带来的影响控制在可接受范围之内。

其二，针对前述工艺系统热变形造成数控车床加工精度误差这一问题，主要采用以下三点措施。首先，要提高数控车床传动系统、结构的刚度和热稳定性。其次，要补偿反向间隙和丝杠螺距误差，为了提高工作效率和质量，这一工作可以借助计算机进行自动补偿。最后，在数控车床的加工过程中，要时常对刀具补偿和尺寸进行测量和调整操作，以有效控制热变形对工件和刀具的影响，从而提高数控车床的加工精度。

其三，电机是数控车床中十分重要的组成部分，因而，在实际运转过程中，如果步进电机产生了转子转动的衰减振荡和脉冲当量误差，相应而产生的振荡频率通常又跟电机的固有频率比较接近，最终就会导致电机和数控车床的共振。因此，为了有效控制步进电机与数控车床共振现象的发生，就要将步进电機的固有频率提高。而要实现这一操作，主要有增大步进电机的阻力等方式手段。

3 结语

数控车床加工精度的提升，不仅对企业的发展有着十分重要的作用，对我国制造业、社会经济的发展也有着较大的促进作用。而受限于技术等条件，当前对数控车床加工精度的提高，主要还是建立在对其精度有直接影响的各种问题解决上。通常来说，其一般要从数控车床自身、加工工艺、家具、气温及工艺系统热变形等几个方面入手。

[参考文献]

[1] 张淑梅.数控车床加工精度的影响因素及提高措施[J].内燃机与配件，2018（03）.