數(shù)控車床加工精度的影響因素與控制

李艷慧

【摘要】隨著國民經(jīng)濟的不斷增長，科學技術的不斷完善，制造工業(yè)發(fā)展得到了質(zhì)的飛躍。數(shù)控車床加工精度控制提升作為機械零件生產(chǎn)過程的重中之重，是一項必不可缺的關鍵內(nèi)容，直接關系到我國機械工件加工生產(chǎn)的整體水平。因此，企業(yè)要想在機械生產(chǎn)加工活動中創(chuàng)造出最大的經(jīng)濟效益，就必須高度重視數(shù)控機床加工精度的科學控制作業(yè)，綜合考慮到會對數(shù)控車床加工精度產(chǎn)生影響的各項因素，有針對性的采取控制提升措施，充分保障機械設備工件生產(chǎn)的技術質(zhì)量。本文將進一步對數(shù)控車床加工精度的影響因素與控制展開分析與探討。

【關鍵詞】數(shù)控車床 加工精度 影響因素 控制

當前是一個經(jīng)濟全球化的時代，我國機械制造行業(yè)發(fā)展要與時俱進，跟上時代前進的腳步。數(shù)控車床設備是機械制造業(yè)中被廣泛應用的一項先進設備，主要被用來生產(chǎn)加工各種高質(zhì)量的機械產(chǎn)品。眾所周知，機械產(chǎn)品的精度越高，那么該產(chǎn)品的工作性能也會更加出色，數(shù)控車床精度控制工作會直接影響到加工生產(chǎn)機械產(chǎn)品的實際精度。企業(yè)要想保障自身生產(chǎn)加工出來的機械產(chǎn)品滿足市場用戶的需求，就必須不斷提升數(shù)控車床的加工精度，從各個加工影響因素考慮分析加工精度，合理采取有效的精度控制措施。

一、影響數(shù)控車床加工精度的主要因素

在數(shù)控車床加工精度控制作業(yè)中，相關工作人員要正確認識到影響數(shù)控車床加工精度的因素主要包括了以下兩個：一個伺服系統(tǒng)驅(qū)動因素，另一個是車刀參數(shù)變化因素。這兩個因素的出現(xiàn)都會導致數(shù)控車床在加工生產(chǎn)機械工件時產(chǎn)生誤差，影響到數(shù)控車床加工精度的控制提升。

（一）伺服系統(tǒng)驅(qū)動因素

根據(jù)數(shù)控車床的基本工作原理可知，伺服系統(tǒng)是通過有效驅(qū)動數(shù)控車床部件實現(xiàn)對各種機械零件的加工處理作業(yè)。整個工作流程為：滾珠絲杠負責對數(shù)控車床的定位工作，而伺服電機則是驅(qū)動控制滾珠絲杠，一旦滾珠絲杠傳動過程出現(xiàn)嚴重誤差，就會影響到數(shù)控車床的定位精度，導致零件加工質(zhì)量下降。通常情況下，數(shù)控車床都是采用半閉環(huán)控制伺服進給系統(tǒng)控制，其工作原理如下圖1所示。當加工廠操作數(shù)控車床進行機械零件加工時，其中滾珠絲杠由伺服電機控制進行反方向運轉(zhuǎn)，在該過程中極有可能會發(fā)生空隙空運轉(zhuǎn)問題，從而導致反向間隙誤差的產(chǎn)生。此外，基于外力作用下，數(shù)控車床的傳動和運行機構(gòu)會一定程度產(chǎn)生彈性變形，同時由于加工部位與數(shù)控車床其他部位的受力不一致，引發(fā)彈性間隙影響到車床加工精度。

（二）車刀參數(shù)變化因素

機械加工廠要想加工生產(chǎn)出所需求的機械工件外觀形狀，就必須利用數(shù)控車床車刀對原始零件展開切削作業(yè)。在數(shù)控車床中車削加工的車刀存在刀尖圓弧半徑和主偏角，如果工廠利用數(shù)控車床車刀對棒料類進行加工處理時，其軸線尺寸將會發(fā)生不同程度的偏差，該偏差與主偏角會呈現(xiàn)出反比例關系，也就是會隨著主偏角的增大而減小，同時與車刀刀尖圓弧半徑呈現(xiàn)出正比例關系。因此，當機械加工廠操控數(shù)控車床展開零件加工時，要結(jié)合零件材料的特點，科學對車刀控制進行編程，要充分考慮到軸向尺寸的實際偏差規(guī)律，優(yōu)化調(diào)整其相關位移長度。

二、數(shù)控車床加工精度的控制提升措施

（一）誤差補償法的合理運用

誤差補償實質(zhì)是指通過人為操作造成一種新的原始誤差，用其去抵消當前實際發(fā)生問題原有的原始誤差，同時要確保它們兩者之間大小保持一致，方向?qū)儆谙喾搓P系，這樣一來就能夠達到降低加工生產(chǎn)誤差的目的，有效提升加工精度。機械加工廠在控制數(shù)控車床加工精度實踐工作中，可以通過運用誤差補償法對數(shù)控車床己經(jīng)存在的系統(tǒng)誤差進行科學不暢，這樣有利于最大程度抵消掉誤差，從而保障加工廠內(nèi)部數(shù)控車床設備的加工高精度，生產(chǎn)加工廠更多高質(zhì)量的機械部件產(chǎn)品，為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟效益。誤差補償法被廣泛應用在機械生產(chǎn)領域中，相關工作人員不僅能夠利用硬件實現(xiàn)該方法的價值作用，還可以利用廠里數(shù)控車床本來攜帶的軟件完成。就比如，針對那些使用半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的數(shù)控車床設備，工作人員要明確了解到其因為反應偏差因素的影響，導致其定位精度會存在一定程度的誤差，工作人員可以通過采取對反向偏差補償?shù)姆椒ㄟM行誤差消有效消除，從而提高該數(shù)控車床的加工精確度。

（二）誤差防止法的科學運用

在數(shù)控車床實踐運行過程中，管理人員要想避免其出現(xiàn)各種加工誤差，影響到機械產(chǎn)品加工的精確度，就必須充分發(fā)揮出誤差防止法的價值作用，認真做好誤差預防控制工作，結(jié)合數(shù)控車床的運行特點和生產(chǎn)需求特點，有針對性的采取誤差預防措施，有效提高數(shù)控車床的加工精度。誤差防止法的科學運用可以確保在數(shù)控車床投入使用加工機械零件之前，優(yōu)化改善整個加工生產(chǎn)環(huán)境，最大化提升數(shù)控車床的產(chǎn)品加工質(zhì)量和效率。唯一不足之處在于，誤差防治法在數(shù)控車床中的使用，會造成數(shù)控車床造價成本的上升，機械加工廠需要通過將該方法與其他方法結(jié)合在一起，完成對數(shù)控車床加工精度控制的目的。

（三）伺服系統(tǒng)的誤差有效抑制

在機械加工廠中，數(shù)控車床設備的日常加工活動離不開伺服系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，其誤差抑制工作直接關系到數(shù)控車床的加工精度。因此，數(shù)控車床管理人員必須充分認識到處理伺服系統(tǒng)誤差工作的重要性，要對伺服系統(tǒng)產(chǎn)生誤差進行科學控制。相關技術人員在設計機器過程中，要通過優(yōu)先采用動態(tài)性能高的驅(qū)動裝置，這樣能夠有效提升伺服系統(tǒng)裝置的抗負載能力。當技術人員確保數(shù)控車床設計具備完善的伺服裝置后，就可以展開對系統(tǒng)參數(shù)的科學設置作業(yè)。比如，合理將系統(tǒng)開環(huán)增益數(shù)值選擇在最高點。

三、結(jié)束語

綜上所述，機械加工廠要想保障自身產(chǎn)品的高質(zhì)量性，滿足市場用戶對產(chǎn)品質(zhì)量的需求，就必須高度重視數(shù)控車床加工精度的控制提升工作。相關技術人員要結(jié)合數(shù)控車床運行工作特點和產(chǎn)品加工需求內(nèi)容，科學采取各種防范控制措施，避免數(shù)控車床在加工產(chǎn)品各個環(huán)節(jié)中出現(xiàn)誤差，從而有效提高數(shù)控車床的加工精度。

參考文獻：

[1]劉艷輝.探究數(shù)控車床加工精度的工藝處理及優(yōu)化[J].山東工業(yè)技術，2016，（7）.