趙龍

摘要：現(xiàn)階段，我國(guó)加工制造業(yè)得到了新的發(fā)展，數(shù)控加工技術(shù)越來越多地應(yīng)用于各行各業(yè)。數(shù)控車床由于加工密度大，也給企業(yè)帶來很大的效益。近年來，市場(chǎng)對(duì)零件的精度和精度要求越來越高，為了提高零件的質(zhì)量，有必要對(duì)數(shù)控車床的加工精度進(jìn)行分析。目前，雖然我國(guó)數(shù)控車床的發(fā)展相對(duì)較快，但精度問題并沒有得到改善。結(jié)合對(duì)影響數(shù)控車床加工精度因素的分析，提出了相應(yīng)的控制和解決方法。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床;加工精度;影響;對(duì)策

緒論

隨著數(shù)控車床設(shè)備在工業(yè)企業(yè)的廣泛應(yīng)用，工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益也在不斷提高。目前工業(yè)生產(chǎn)中多采用數(shù)控車床設(shè)備。雖然目前我國(guó)的數(shù)控機(jī)車床身技術(shù)已經(jīng)有了一定的發(fā)展，但在這個(gè)發(fā)展過程中仍然存在一些不足。在此基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)要分析了數(shù)控車床精度的影響因素及相關(guān)對(duì)策。

一、現(xiàn)狀及產(chǎn)生的原因

當(dāng)今社會(huì)，各行各業(yè)都離不開機(jī)械的應(yīng)用，從機(jī)械表中的齒輪到宇宙飛船的制造。在實(shí)際應(yīng)用中，機(jī)械使工業(yè)生產(chǎn)更加高效和智能。對(duì)于現(xiàn)在的機(jī)械制造業(yè)來說，因?yàn)閿?shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用，從而減少了操作人員從繁重的工作，降低了人為誤差，使加工精度大大提高。數(shù)控機(jī)床相對(duì)于普通機(jī)床更具優(yōu)點(diǎn)，其特點(diǎn)是自動(dòng)化程度高、加工誤差小、加工靈活性好。同時(shí)，因?yàn)閿?shù)控技術(shù)的深入發(fā)展，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的操作也非常簡(jiǎn)單。這些優(yōu)良的特性使得數(shù)控機(jī)床在現(xiàn)代加工制造領(lǐng)域迅速普及和應(yīng)用。中國(guó)制造業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，加工技術(shù)水平不斷提高，其中數(shù)控機(jī)床功不可沒。但與此同時(shí)，當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的要求越來越高，特別是在航空航天等高精度領(lǐng)域，要求必須保證零件的加工精度。為了有效地控制機(jī)械零件的加工誤差，使其精度達(dá)到規(guī)定的范圍，人們對(duì)數(shù)控機(jī)床的加工精度也提出了更高的要求。

二、影響數(shù)控車床加工精度的因素

1.車床本身的誤差

影響數(shù)控車床加工精度的主要因素是機(jī)床本身。數(shù)控車床的精度設(shè)置和數(shù)控車床生產(chǎn)的精度會(huì)影響車床的精度。另外，幾乎所有零件都需要數(shù)控車床加工。由于長(zhǎng)期使用和磨損，機(jī)床本身會(huì)受到影響，從而影響加工零件的精度。

2.數(shù)控車床主軸旋轉(zhuǎn)誤差

數(shù)控車床最理想的工作狀態(tài)是車床主軸在車削過程中受力，即在車削主軸的過程中，車削中心不跑偏，不移位。但在實(shí)際生產(chǎn)中，由于主軸上的軸頸支撐在軸承上，韓在主軸箱內(nèi)，主軸上的其他零件會(huì)導(dǎo)致軸承支撐截面與中心線不垂直，從而影響主軸的旋轉(zhuǎn)和加工精度。

3.刀具錯(cuò)誤

其實(shí)數(shù)控車床的加工過程就是用程控車刀切削零件的過程。切削零件過程中，車刀會(huì)因磨損和引線而改變，刀尖軌跡會(huì)偏離理想軌跡;刀尖圓弧直徑越大，誤差越大。車刀主偏轉(zhuǎn)角約大，軸線尺寸變化會(huì)更大。從而影響零件的加工精度。

4.傳動(dòng)系統(tǒng)和導(dǎo)軌誤差

在工作過程中，數(shù)控車床的部件和床身本身都受到功率、傳動(dòng)、溫度、濕度等外界因素的影響。導(dǎo)致彈性變形，從而導(dǎo)致零件磨損，導(dǎo)致整個(gè)車床的傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)誤差。導(dǎo)軌是數(shù)控車床操作的基準(zhǔn)，長(zhǎng)期使用也會(huì)磨損，影響數(shù)控車床的加工精度

三、數(shù)控車床的精度控制及改進(jìn)方法

1.誤差補(bǔ)償方法

其實(shí)誤差補(bǔ)償?shù)姆椒ň褪擒浻布Y(jié)合，充分利用機(jī)床的補(bǔ)償功能，對(duì)數(shù)控車床中存在的誤差進(jìn)行補(bǔ)償，是控制車床誤差、提高加工精度的有效方法?？梢源蟠鬁p少車床產(chǎn)生的誤差，從而可以加工出精度極高的零件。對(duì)于半閉環(huán)伺服系統(tǒng)容易產(chǎn)生反向偏差。因此，在這種系統(tǒng)中使用數(shù)控車床時(shí)，可以采用偏差補(bǔ)償?shù)姆椒▉硐魅踹@種誤差。一般來說，為了提高零件和可能產(chǎn)生誤差的零件的制造精度，在編程過程中需要進(jìn)行補(bǔ)償。編程過程中使用的任何G41/G42指令都可以控制刀具磨削產(chǎn)生的誤差。另外，在數(shù)控車床的插補(bǔ)程序中，也可以設(shè)置多個(gè)地址。當(dāng)軸收到指令后運(yùn)動(dòng)時(shí)，數(shù)控裝置可以讀取軸向間隙值，并修正原來的位移指令，使車床能夠定位更準(zhǔn)確的位置，提高車床的加工精度。

2.誤差防止法

車床在工作過程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)誤差。雖然很多誤差是可以補(bǔ)償?shù)?，但是生產(chǎn)成本會(huì)大大增加，所以可以采用誤差防止的方法。誤差防止法是一種提前預(yù)防的方法，在機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造過程中，采取一些措施消除未來可能出現(xiàn)的誤差源。隨著工業(yè)化的深入，零件比以前更加統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化，適合自然數(shù)控車床的刀具必須具備這些特點(diǎn)。雖然數(shù)控車床有自己完善的風(fēng)格、材質(zhì)和一些各種性能的數(shù)控刀具庫(kù)?；谶@種情況，為了保證數(shù)控車床的加工精度，需要保證選擇的刀具是科學(xué)合理的。比如在實(shí)際加工過程中，需要考慮刀具的硬度、強(qiáng)度和耐磨性。目前使用最廣泛的工具材料是合金和高速鋼。通過提高車床零部件的裝配精度，使用更好的原材料，設(shè)計(jì)優(yōu)化車床的結(jié)構(gòu)來提高車床的剛性。此外，加工過程中可以嚴(yán)格控制環(huán)境，避免裝配過程中溫度過高導(dǎo)致工件熱變形。因此，在車床加工過程中，應(yīng)減少熱源，盡量減少傳熱。另外，車床的零部件安裝有缺口，以后可能會(huì)變大。在制造過程中，最大軸向力可以作為預(yù)警力添加到滾動(dòng)部件的滾珠絲杠上，以消除這些誤差。防錯(cuò)法可以有效控制誤差，但改進(jìn)材料或結(jié)構(gòu)的成本很高，這種方法只能改進(jìn)，不能有效解決這個(gè)問題。

3.控制精度的其他方法

工廠必須在加工零件前分析其可制造性，根據(jù)零件的特征和尺寸制定加工計(jì)劃，并在明確加工順序后減少加工過程中更換刀具所需的時(shí)間。在這種情況下，不僅可以有效提高數(shù)控車床的加工速度，而且可以在一定程度上保證加工過程中零件的精度。以上兩種方法是控制誤差提高加工精度的主要方法，還有很多其他方法。這些方法針對(duì)性很強(qiáng)，一般都是針對(duì)某個(gè)組件進(jìn)行改進(jìn)，這些方法也有很好的效果。可以用更靈活的和更輕的斜床結(jié)構(gòu)代替過去復(fù)雜的鑄造整體結(jié)構(gòu)，可以減輕車床本身的重量。其次，由于斜床是封閉的桶形結(jié)構(gòu)，可以提高車床的抗彎、和抗扭水平，從而保證機(jī)床運(yùn)行的穩(wěn)定性。在加工零件的過程中，我們可以分別加工，遵循先粗后細(xì)、先基準(zhǔn)的原則，根據(jù)不同的工序和工藝要求使用不同的轉(zhuǎn)速和切削速度，不僅可以減少刀具的磨損，而且可以提高車床的加工效率。編程前，也可以先進(jìn)行手工計(jì)算，將實(shí)際需要的弧形刀尖軌跡轉(zhuǎn)化為偽刀尖軌跡，減少誤差。

結(jié)論

目前，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，數(shù)控車床的利用率越來越高，而數(shù)控車床的加工精度將直接影響加工產(chǎn)品的質(zhì)量，產(chǎn)品的質(zhì)量關(guān)系到用戶的體驗(yàn)甚至安全。所以無論是車床的廠家還是用戶都要注意這一點(diǎn)。雖然不能保證車床在加工過程中不會(huì)出現(xiàn)誤差，但還是要不斷嘗試各種方法，盡可能地控制誤差，將誤差的影響降到最低，從而提高零件的生產(chǎn)質(zhì)量。

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