數(shù)控車床加工精度影響因素分析及其控制研究

溫進(jìn)

（常熟市職業(yè)教育中心校，江蘇 蘇州 215500）

隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也在逐步完善。因此，用戶對(duì)車床加工的精度需求也在提高，進(jìn)而提升了數(shù)控車床的加工精度和技術(shù)。在我國(guó)，數(shù)控車床作為先進(jìn)技術(shù)，能夠?yàn)楣S提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。但在運(yùn)作中會(huì)受到很多因素影響，降低了數(shù)控車床的加工精度。因此，在實(shí)際的數(shù)控車床零件加工的過(guò)程中，工作人員要建立在實(shí)踐、總結(jié)和分析的基礎(chǔ)上，落實(shí)影響因素研究，同時(shí)，要及時(shí)地采取防控措施，以使有效地確保數(shù)控車床加工精度。

1 數(shù)控車床加工精度的影響因素

數(shù)控車床加工產(chǎn)生精度影響因素主要分為以下幾個(gè)方面。第一，機(jī)床的本身造成的影響。數(shù)控車床的生產(chǎn)精度以及設(shè)置都會(huì)對(duì)精度產(chǎn)生一定的影響。第二，機(jī)床所有的零部件在加工的過(guò)程中，在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)作下會(huì)受到磨損，對(duì)機(jī)床的精度會(huì)造成影響。第三，車床的主軸對(duì)數(shù)控車床加工精度產(chǎn)生的影響。在數(shù)控車床工作的過(guò)程中，車床的主軸正常是不動(dòng)的。在實(shí)際的工作及生產(chǎn)中，軸承在主軸的內(nèi)部，加上其他零部件會(huì)導(dǎo)致在回旋中形成不垂直的狀態(tài)，這樣也會(huì)影響數(shù)控車床加工的精度。第四，在數(shù)控車床工作時(shí)，會(huì)應(yīng)用程序來(lái)控制刀具進(jìn)行零件切削。在切削的過(guò)程中，持續(xù)性的動(dòng)能會(huì)導(dǎo)致車道產(chǎn)生磨損，而磨損會(huì)直接影響軸線，這樣在運(yùn)行的軌跡上會(huì)發(fā)生偏差，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)誤差影響零件加工的精度。第五，在常規(guī)的數(shù)控車床工作過(guò)程中，受到外界客觀因素的影響，例如，外力、溫度、濕度等，會(huì)導(dǎo)致車床出現(xiàn)彈性形變，這會(huì)加劇對(duì)零件的磨損影響，這是導(dǎo)致數(shù)控車床加工精度下降的主要因素。以上都是數(shù)控車床加工中影響精度的重要因素，因此，在數(shù)控車床發(fā)展中，要落實(shí)相應(yīng)的改善。

2 重視對(duì)機(jī)控主要部分的維護(hù)

在數(shù)控車床加工的過(guò)程中，要對(duì)機(jī)床落實(shí)維修和檢測(cè)。因機(jī)床是一體化的機(jī)電產(chǎn)品。在工作中，要通過(guò)內(nèi)置的程序進(jìn)行信息處理，并且要通過(guò)主軸檢測(cè)及時(shí)的更換刀具。相關(guān)人員要對(duì)零部件落實(shí)檢查和定期維修，并且要對(duì)油位以及在機(jī)床工作中滑動(dòng)的部位落實(shí)定時(shí)監(jiān)測(cè)和潤(rùn)滑處理，用來(lái)提升機(jī)床工作的效率。同時(shí)，要定期檢查機(jī)床的發(fā)熱情況，清理濾網(wǎng)中的殘留物。并且要隨時(shí)檢查精度是否標(biāo)準(zhǔn)，在車床運(yùn)行的過(guò)程中，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，要及時(shí)暫停機(jī)床的運(yùn)作；并且要及時(shí)地清理和替換，這樣能夠有效地提升機(jī)床加工的精度。對(duì)于外界的電機(jī)系統(tǒng)會(huì)和機(jī)床系統(tǒng)有非常緊密的聯(lián)系，所以，要定時(shí)檢查電氣中的插頭插座等，是否具備良好工作的條件。能夠保證使機(jī)床正常通電并工作。因此，對(duì)數(shù)控機(jī)床的檢測(cè)是非常重要的，相關(guān)工作人員要養(yǎng)成定期檢查的習(xí)慣，嚴(yán)格遵守機(jī)械中的重要規(guī)則，按照相關(guān)規(guī)定落實(shí)設(shè)備的精準(zhǔn)維護(hù)和使用，這樣能夠提升數(shù)控車床加工的精度。

3 強(qiáng)化數(shù)控車床總體設(shè)計(jì)

隨著我國(guó)數(shù)控機(jī)械的發(fā)展和進(jìn)步，數(shù)控車床的總體設(shè)計(jì)要落實(shí)優(yōu)化，能夠通過(guò)創(chuàng)新結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)配置優(yōu)化。這樣能夠提升數(shù)控車床正常的工作質(zhì)量以及工作效率，能夠更好地幫助相關(guān)企業(yè)減少人工成本。在數(shù)控車床優(yōu)化的過(guò)程中，相關(guān)的工作人員要落實(shí)應(yīng)用變形應(yīng)力檢測(cè)，針對(duì)不同配件使用過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力落實(shí)分析，從而制定針對(duì)性的優(yōu)化策略。這樣能夠更好地改善車床變形的問(wèn)題，并且能夠防止部件薄弱帶來(lái)的問(wèn)題和影響。在整體的加工期間，相關(guān)工作人員要落實(shí)客觀情況的檢查和監(jiān)測(cè)，合理調(diào)整結(jié)構(gòu)，落實(shí)擺動(dòng)頻率的監(jiān)控。有力地保證剛度的前提下，也能減少材料的應(yīng)用，有利于現(xiàn)代化機(jī)床的重心。在數(shù)控車床工作的狀態(tài)下，相關(guān)的工作人員可以利用數(shù)據(jù)化實(shí)現(xiàn)車床主軸的控制，能夠使傳統(tǒng)的加工缺陷得到相應(yīng)的完善。同時(shí)，要對(duì)主軸的系統(tǒng)落實(shí)完善，在實(shí)際應(yīng)用中能夠盡量避免主軸出現(xiàn)偏移或彎曲的現(xiàn)象，進(jìn)而能夠提升數(shù)控機(jī)床加工精度。

4 采用誤差防止法來(lái)實(shí)現(xiàn)精度控制

在數(shù)控車床加工精度上出現(xiàn)的誤差，相關(guān)的工作人員要通過(guò)采用誤差防止的辦法實(shí)現(xiàn)對(duì)車床加工精度的控制。誤差防止法能夠建立在數(shù)據(jù)和信息反饋的基礎(chǔ)上分析，結(jié)合其中產(chǎn)生誤差的基礎(chǔ)因素。例如，和進(jìn)給軸位置開環(huán)增益不相等時(shí)，速度的誤差將會(huì)對(duì)加工的精度產(chǎn)生影響，因此，在45度時(shí)，加工誤差會(huì)達(dá)到最大值。因此，為了進(jìn)一步避免伺服系統(tǒng)存在軌跡誤差，需要合理地控制進(jìn)給軸的位置開環(huán)增益，在數(shù)控車床加工的過(guò)程中，誤差防止能夠有效地提升零部件加工的精度。同時(shí)，在應(yīng)用車床零件加工過(guò)程中，能夠起到一定的效果和作用。誤差防止的方法在數(shù)控機(jī)床工作的過(guò)程中，也存在一定的缺陷。在數(shù)控機(jī)床工作的同時(shí)，相關(guān)工作人員如果盲目地去提升整個(gè)車床的精度，將會(huì)對(duì)零部件造成一定的質(zhì)量問(wèn)題。同時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致成本的提升，對(duì)整個(gè)制造的企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展形成了不利條件。因此，在數(shù)控車床工作的過(guò)程中，如果單方面地采用誤差防止的方式來(lái)提高零部件的精度，將會(huì)對(duì)進(jìn)一步發(fā)展造成一定的影響。

5 應(yīng)用編程法提高加工精度，提高幾何精度

在數(shù)控車床加工過(guò)程中，當(dāng)設(shè)備到達(dá)插補(bǔ)起點(diǎn)時(shí)，可以應(yīng)用編程實(shí)現(xiàn)加工。所謂插補(bǔ)，就是車床加工過(guò)程中產(chǎn)生的正向偏差，可以通過(guò)反向插補(bǔ)修正位置，能夠使機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。一般在機(jī)床的實(shí)際應(yīng)用中，可以設(shè)立不同的存儲(chǔ)地址來(lái)實(shí)現(xiàn)各軸承的間隙插補(bǔ)，這樣能夠有效地預(yù)防軸承的偏差導(dǎo)致加工精度出現(xiàn)誤差。在車床加工的過(guò)程中，一旦出現(xiàn)相對(duì)指令發(fā)生變動(dòng)，各軸承之間的插補(bǔ)就會(huì)發(fā)生作用，進(jìn)而能夠更好地讀取相關(guān)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，對(duì)整個(gè)編程落實(shí)修正，這樣能夠有效地減少偏差，提升數(shù)控車床加工的精度。在車床實(shí)際工作當(dāng)中，切刀的工作速度相對(duì)較快。而且會(huì)對(duì)整個(gè)導(dǎo)軌的精度要求也是非常高的，因此，在實(shí)際數(shù)控車床工作中，為了能夠更好地提升加工的精度，相關(guān)工作人員要保證導(dǎo)軌精度。如在機(jī)械工作中可以打磨導(dǎo)軌，這樣能夠在機(jī)械運(yùn)作中減少車刀運(yùn)轉(zhuǎn)的阻力。并且采用鋼釘固定導(dǎo)軌，這樣能夠有利于導(dǎo)軌在工作中的精度。

6 其他控制精度的方法

根據(jù)數(shù)控車床在實(shí)際中的運(yùn)作，可以通過(guò)不同的方式來(lái)提升車床加工的精度。比如，可以針對(duì)不同的部件質(zhì)量，來(lái)提升相關(guān)的精度，能夠?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)都起到非常好的作用。舉例說(shuō)明，相對(duì)于傳統(tǒng)的車床都是垂直的結(jié)構(gòu)，可以采用斜床的方式去代替以往的車床結(jié)構(gòu)。

這樣能夠減少對(duì)車床自身的重量，并且能夠更好地落實(shí)封閉去提高車床的抗彎能力。同時(shí)，在零件的加工過(guò)程中，可以通過(guò)篩選并且能夠遵守先粗后精的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)落實(shí)不同的加工，能夠減少刀具的磨損?？梢愿鶕?jù)不同零部件的工藝要求，在刀具運(yùn)轉(zhuǎn)速度上調(diào)整。這樣精細(xì)的方式能夠提升車床的工作效率，這樣針對(duì)性比較強(qiáng)，進(jìn)而能夠更好地提升數(shù)控車床整體的精度。

7 結(jié)語(yǔ)

數(shù)控車床加工技術(shù)應(yīng)用比較廣泛，并且相對(duì)來(lái)說(shuō)使用效率也在逐漸提高。要在加工中保障自身產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)能夠更好地滿足用戶對(duì)產(chǎn)品工藝質(zhì)量的要求。相關(guān)車床的工作技術(shù)人員要能夠結(jié)合現(xiàn)代化技術(shù)來(lái)對(duì)車床的系統(tǒng)落實(shí)整體優(yōu)化，保證系統(tǒng)隨時(shí)保持高速運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)。掌握車床在生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題并及時(shí)落實(shí)檢修，進(jìn)而能夠有效地提升車床的加工精度，促進(jìn)我國(guó)數(shù)控車床的發(fā)展。