数控车床技术加工精度工艺优化

陈刚

（佛山市顺德区郑敬诒职业技术学校，广东 佛山528300）

数控技术的发展应用以及数控设备的生产制造，是现阶段评价一个国家制造业水平的重要标准。随着广大科研研究人员的不断努力，我国在数控技术领域实现了飞速发展，现如今由我国自主研发的数控技术已在诸如汽车部件、电子元件、航空航天等领域得到广泛推广，数控技术也得到了社会各界的一致认可，并极大水平地满足了市场的发展需求。随着我国数控技术应用领域的不断扩展，数控车床技术逐渐被引入至一系列精密仪器的制造中，由此成为现代制造技术的重要组成部分。数控车床技术的发展应用为社会发展带来一系列便利的同时，也对机械制造水平提出了越来越严格的要求。如何确保制造出来产品的精度以及如何调整数控车床的软硬件以保障加工精度，便成为现阶段人们广泛关注的问题。由此可见，对数控车床技术加工精度工艺优化进行探索研究，具有十分重要的现实意义。

1 数控车床概述

1.1 数控车床。数控车床，根本上而言是借助电子设备以对车床进行控制，作为当前我国运行效率最高，覆盖面最为广泛的数控机床，其在数控机床总体数量中占比可达到约25%，并且呈不断上升趋势。数控车床同时还属于是数控机床中的一种基础类型，在其中扮演着十分重要的角色，长期以来一直为全球各国所广泛关注。数控车床通常被应用于各式各样轴承零部件的生产加工中，同时，还可应用于对扩孔、钻孔，三角螺纹，梯形螺纹等的加工[1]。

1.2 数控车床工作原理。对于数控车床的工作原理而言，首先，数控装置内的计算机对经由输入装置以数字、字符编码方式所记录的信息开展相应处理后，然后经由伺服系统、可编程序控制器向机床主轴及进给等执行结构下达指令，机床主体则依据该部分指令，并在检测反馈装置的协助下，对工件加工对应动作，例如刀具相对于工件的运动轨迹、进给速度、位移量等要求实现自动控制，进一步实现对工件的加工。值得一提的是，其中确定加工工艺流程及编制加工恒旭，是至关重要的一环。

2 数控车床技术加工精度的影响因素

随着我国市场经济发展的不断深入，制造企业要想在日趋白热化的市场竞争中占据有利位置，必须要具备生产高精度产品的能力，这也是评定一家制造企业制造水平的重要标准，由此要求推进数控车床加工精度的优化工作，提升数控车床操作人员的操作水平，实现生产工艺的优化升级。数控车床的加工精度可分为数控系统的控制精度和机床本身的机械精度，而它们则受操作人员编程水平、加工材料、伺服系统控制精度等因素重要影响，总的而言，可将这些因素划分成以下几类：一是数控车床自身精度因素；二是伺服系统的误差及抑制因素；三是车刀材质和车刀选用因素；四是对刀试切技术及测量误差因素等。在数控车床加工实践中，必须要对一系列影响因素开展深入分析，并采用有效措施实现对各种误差的有效防范，方可切实提升数控车床的加工精度，进一步提高产品的加工精度。

结合数控车床工作原理而言，伺服系统是数控车床运行中必不可少的一部分。该系统在运行时主要是为数控车床各部件提供驱动力，进一步将部件转化为零件，保证数控车床加工工作的顺利开展。为了保障伺服系统的控制精度，就要求提高丝杠的传动精度，进一步实现电机驱动丝杠对伺服系统的有效控制。现阶段，在数控车床加工普遍采用的是闭环式伺服系统，在实际加工中，伺服系统需要先将信号传输至丝杠，接收到信号后丝杠在开展反向运行，与此期间，丝杠会出现空转情况，由此便会造成反向的间隙误差，进一步会对数控车床加工精度带来影响。

3 数控车床技术加工精度工艺优化策略

3.1 改进数控车床的总体设计。为切实提高数控车床的加工精度，应当从数控车床设计切入，加强数控车床研究制造的深入研究，确保数控车床制造质量，进一步从源头上提高数控车床加工精度。现阶段，大部分数控车床制造企业为实现自主研发设计，推进主机结构的优化设计，对于一些重要部件往往会通过国外引进，其根本便是为了提高数控车床的质量，促进收获更理想的经济效益。在数控车床设计过程中，应当秉承等刚度原则，保证形变的应力均衡地设置于各个部件结构上，从而防止由于刚性较差的部件的利用对车床加工精度造成影响[2]。同时，还应当明确到数控车床的运行还受车床结构重心影响，因此在保证刚度均衡的同时，还要尽量减少上部结构材料施用量，从而达到降低中心的目的。除此之外，还应当在数控车床实际时关注主轴系统的热态特性，在设计期间有效防范可能引发的热误差偏差，进一步防止由热变形所为数控车床加工精度带来的影响。

3.2 防范伺服系统的误差及抑制。在数控车床加工中，必须要提高对伺服系统可能引发误差的有效重视。为推进对数控车床的有效把控，如数控车床的驱动装置应当选用具有良好动态性的装置，并提高伺服系统的抗压能力及抗载能力，进一步实现对伺服系统可能引发加工误差的有效把控。另外，在对数控车床伺服装置进行确定过程中，还应当对各项系统参数进行全面优化，例如在开环增益过程中应当选择相对高的位置，进一步使伺服系统得到有效优化。

3.3 加强对误差补偿法的有效应用。误差补偿法可有效提高数控车床的加工精度，这一方法注重实现数控系统的补偿功能以补偿数控车床坐标轴的误差，以此达到提高数控车床加工精度的目的。通过对误差补偿法的应用，可使原本精度水平有限的数控车床生产加工出精度水平颇高的复杂产品。对于该项方法的应用，可借助软硬件进行实现，一是对于半闭环式伺服系统的数控车床，反向偏差会一定程度上影响数控车床的定位与重复定位误差，为此，通过应用误差补偿法，可实现对反向偏差的有效补偿，进而切实减少加工零件的误差。二是借助编程法实现对误差补偿法的有效应用，即为通过插补加工操作，以有效满足零件公差要求，进而达到提高数控车床加工精度的目的[3]。

3.4 加强对误差防止法的有效应用。误差防止法也能够有效提高数控车床的加工精度，但该项方法与误差补偿法存在一定区别，这是因为该项方法强调的是开展好预先的误差预防工作，即为在数控车床设计制造环节就要进行误差源查找，防止出现误差。该项方法现如今已在提高数控车床加工精度中得到广泛推广，并且该种预先防范的手段还有助于尽可能的消除安全隐患，保障数控车床的安全有序运行。对于误差防治法的实际应用，可从以下几方面内容切入：例如，把控数控车床运行环境，提高数控车床加工精度；提高数控车床零部件的装配精度，保证数控车床结构的完善性，进一步提高数控车床的刚度[4]。需要注意的是，在应用该项方法过程中，需要考虑企业经济效益所受车床制造成本的影响，因此需要结合实际情况，综合应用各项提高数控车床加工精度的策略，以防止进入加工精度提升瓶颈。

总而言之，数控车床技术凭借其一系列优势，近年来在我国制造业中得到广泛推广。然而现阶段我国数控车床需求量虽然十分大，但总体技术水平仍旧有待提高，诸如低端产品过剩、高端产品不足的现象屡见不鲜，这位数控车床制造业带来了巨大的考验。所以，制造企业必须要加大对数控车床技术的专研研究，尤其是在其性能方面，应当扩展对其精度的研究及应用领域，进一步切实提升数控车床的加工精度。通过本文研究，得到数控车床精度受机床、零件、编程等一系列因素影响，因此制造企业必须要不断完善技术，从机床控制、零件优化、编程控制等方面着手，以此不断提高数控车床的加工精度，尽可能减少误差，使数控车床技术能够更好地服务于制造业发展，促进企业的有序健康发展。