數(shù)控車床在工業(yè)制造中起著重要作用，它能過批量生產(chǎn)精度要求較高的產(chǎn)品零部件，企業(yè)可通過運(yùn)用數(shù)控車床節(jié)省更多人力物力，同時(shí)能夠獲得更高的利潤(rùn)。在數(shù)控車床的加工過程中，精度是最為重要的，有很多因素會(huì)影響到加工的精度，故而在實(shí)際生產(chǎn)過程中，要注重分析這些因素的影響，為了提高精度，要不斷革新加工技術(shù)，提高生產(chǎn)水平。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控車床 PLC 影響因素

數(shù)控車床作為一種集成了自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù)的先進(jìn)加工設(shè)備，以其高自動(dòng)化和高效率的特性在工業(yè)制造等行業(yè)受到了廣泛運(yùn)用。其工作精度高，能夠批量生產(chǎn)精密儀器，經(jīng)濟(jì)效益好。在數(shù)控車床加工制造的過程中，精度好壞往往直接決定了產(chǎn)品品質(zhì)，為適應(yīng)社會(huì)的高速發(fā)展，對(duì)數(shù)控車床精度的要求也在不斷的提高。故而，對(duì)數(shù)控車床加工精度影響因素的分析以及通過對(duì)這些因素的提高成為當(dāng)下工制造亟待解決的問題。

1 數(shù)控車床PLC加工的特點(diǎn)

與普通車床相比，數(shù)控車床加工更為精確，操作者只需要輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)便可獲得較為精準(zhǔn)的產(chǎn)品，通過對(duì)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用，數(shù)控車床在加工復(fù)雜零件時(shí)能夠達(dá)到普通車床所達(dá)不到的效果，即便是相當(dāng)復(fù)雜的產(chǎn)品通過數(shù)控機(jī)床都能夠精準(zhǔn)的生產(chǎn)出來，除此之外，數(shù)控車床所需要的前期準(zhǔn)備工作較少，只需安裝待加工原材料以及輸入所需參數(shù)即可簡(jiǎn)單生產(chǎn)，在生產(chǎn)制造的過程中，數(shù)控機(jī)床由于利用了較為先進(jìn)的機(jī)械技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù)，生產(chǎn)所需的時(shí)間也大大減少，操作人員的工作強(qiáng)度將得到很大程度的降低；然而，由于數(shù)控車床的科技性較強(qiáng)，對(duì)其操作人員相較普通車床也更高，原本操作普通車床的工人需通過一段時(shí)間的學(xué)習(xí)才能夠掌握其使用技巧，而其維修人員也需要有更高的技術(shù)素質(zhì)，并且數(shù)控車床的高精密性決定了其維修所需的成本也更高。企業(yè)在應(yīng)用數(shù)控車床時(shí)應(yīng)充分考慮到數(shù)控車床的特點(diǎn)，并根據(jù)自身的需要對(duì)車床進(jìn)行挑選。

2 數(shù)控車床PLC加工精度的影響因素

現(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床一般都是通過伺服電機(jī)對(duì)滾珠鋼絲的驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的，采用半閉環(huán)控制和伺服進(jìn)給控制的數(shù)控車床工作時(shí)，電機(jī)中反方向運(yùn)動(dòng)的絲杠會(huì)導(dǎo)致空隙的空運(yùn)轉(zhuǎn)，在軸承與軸承座之間的空隙中就會(huì)出現(xiàn)反向間隙誤差，在外力的配合作用下，機(jī)床傳動(dòng)和運(yùn)動(dòng)部件將發(fā)生彈性形變，導(dǎo)致正向運(yùn)轉(zhuǎn)誤差和反向間隙共同影響部件均勻受力，故而一旦滾珠鋼絲出現(xiàn)傳動(dòng)誤差，車床的加工精度將會(huì)受到較大的影響。除此之外，在數(shù)控車床加工的過程中，由于車刀和待加工材料間或數(shù)控車床在運(yùn)行內(nèi)部會(huì)摩擦產(chǎn)生熱，熱量積累導(dǎo)致車床發(fā)生形變，在此過程中車床的加工精度將會(huì)有很大的降低；有些數(shù)控車床在生產(chǎn)時(shí)由于技術(shù)不夠精良等原因會(huì)導(dǎo)致車床本身出現(xiàn)較大的幾何誤差，這種誤差易于發(fā)現(xiàn)但是對(duì)生產(chǎn)效率的影響較大；車床在加工過程中，刀具經(jīng)過反復(fù)利用，難免會(huì)產(chǎn)生磨損，數(shù)控車床要求刀具硬度要高、耐磨性和耐熱性要好，即便如此在經(jīng)過反復(fù)多次的利用之后，刀具磨損是不可避免的，一旦刀具有所磨損，加工的精度就會(huì)在很大程度上降低；刀具上可能出現(xiàn)誤差的另一個(gè)原因是刀具的幾何參數(shù)本身就存在誤差，這一點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致同種類型的工件加工在更換了刀具前后會(huì)出現(xiàn)誤差；待加工材料在加工之前需要由操作人員安裝到車床上，人工操作的安裝過程難免會(huì)出現(xiàn)誤差，對(duì)工件的加工也會(huì)有一定影響；此外還有很多其他對(duì)車床加工精度有所影響的因素，這其中，伺服給進(jìn)系統(tǒng)誤差和刀具幾何誤差導(dǎo)致的精度降低最為常見，是主要的誤差來源。而通過國(guó)內(nèi)外的調(diào)查我們也可以看到，在正常的加工條件下，數(shù)控車床自身的精度不足是導(dǎo)致加工工件精度較低的主要原因，因此在提高數(shù)控車床加工精度的探索中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)著重研究如何提高車床本身的精度，從制作和后期使用上提高車床精度。

3 數(shù)控車床PLC加工精度的優(yōu)化改進(jìn)

為減少數(shù)控車床在應(yīng)用中可能產(chǎn)生的誤差，提高產(chǎn)品精度，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)從各個(gè)會(huì)對(duì)產(chǎn)品精確度產(chǎn)生影響的因素的角度來分析。但首要的是要最大限度的降低刀具幾何誤差以及伺服系統(tǒng)給進(jìn)誤差。對(duì)于刀具幾何誤差，要優(yōu)先選擇硬度高、耐磨性好且耐高溫的金屬作為制作刀具的材料，并且定期更換已經(jīng)因磨損而老舊的刀具，在此基礎(chǔ)上，要注重運(yùn)用技巧來盡力減小幾何誤差。

例如，技術(shù)人員可以采用“一刀多尖”的方法，將一把車刀在某一道工序中的運(yùn)用從局限于某一表面擴(kuò)展到多個(gè)不同的工件表面上，作為多把車刀來進(jìn)行使用，這種方法不但能夠提高工件加工的精度，還可以在很大程度上減少消耗在車刀上的成本，為實(shí)現(xiàn)該過程，需要操作人員對(duì)數(shù)控車床進(jìn)行重新編程，明確每一把車刀和每一種刀尖都有不同的表示方法，即不僅對(duì)車刀編號(hào)，還要對(duì)刀尖編號(hào)，在使用時(shí)通過分別輸入車刀和刀尖的編號(hào)來進(jìn)行使用；此外，目前數(shù)控車床的數(shù)控系統(tǒng)正在推廣的“刀尖圓弧半徑補(bǔ)償”的功能也在減少誤差的程度上有很大的幫助，該功能通過對(duì)帶有圓弧的刀尖的運(yùn)用，可在很大程度上補(bǔ)償可能會(huì)產(chǎn)生的誤差，切實(shí)提高軸類零件圓弧表面的加工精度，這項(xiàng)技術(shù)將會(huì)減少當(dāng)前工件的生產(chǎn)切割過程中某一邊過切而另一邊少切的情況，利用補(bǔ)償?shù)姆椒ń档偷毒邘缀握`差。而對(duì)于伺服系統(tǒng)給進(jìn)產(chǎn)生的誤差誤差，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況，依據(jù)軸向尺寸的變化改變軸向位移的長(zhǎng)度，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行被加工零件加工程度的重新編寫。當(dāng)然，類似的改進(jìn)方法還有很多，但主要目的都是為了提供車床自身的精度，通過多種補(bǔ)償或減少誤差的方式來在一定程度上解決由于目前技術(shù)基礎(chǔ)不足導(dǎo)致的車床本身精度不足的問題，從這個(gè)角度考慮，技術(shù)人員可以嘗試研究如何生產(chǎn)出精度更高的數(shù)控車床，從根本上降低加工的誤差，以便更好的提升數(shù)控車床的加工精度。

總之，為滿足當(dāng)下社會(huì)發(fā)展的需求，機(jī)械零部件的精度要求將飛速提高，數(shù)控車床需要應(yīng)對(duì)其改變不斷地更新?lián)Q代，如何從各種角度提高數(shù)控車床加工的精度是整個(gè)工業(yè)制造行業(yè)所要面對(duì)的共同問題，企業(yè)不能拘泥于短期發(fā)展的需求，而是要放眼整個(gè)行業(yè)的發(fā)展，注重新革新的不斷升級(jí)，提高車床的加工精度，做到走在發(fā)展地前列，才能充分地提升自己的經(jīng)濟(jì)效益，以獲得更多利潤(rùn)，同時(shí)推動(dòng)社會(huì)科技的進(jìn)步，為社會(huì)的發(fā)展盡自己的力量。

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作者簡(jiǎn)介

馬海杰（1987-），男，河北省邯鄲市人。碩士學(xué)位?，F(xiàn)為山西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控工程系教師、助理講師。主要從事數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修方面的科研與教學(xué)工作。

作者單位

山西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 山西省長(zhǎng)治市 046011