數(shù)控機(jī)床加工精度提高技術(shù)的進(jìn)展及其存在的問題

馬靖雅

摘要： 在生產(chǎn)作業(yè)當(dāng)中，數(shù)控機(jī)床這一技術(shù)的出現(xiàn)使得生產(chǎn)革命迎來新紀(jì)元，為機(jī)械制造行業(yè)帶來了技術(shù)方面的革新，同時也使加工精密技術(shù)上升到更高層次的水平。所以，為了使數(shù)控機(jī)床的加工精度得到提高，就需要對加工精度提高技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的探究，并明確技術(shù)發(fā)展中存在的問題，為生產(chǎn)作業(yè)提供參考，使生產(chǎn)作業(yè)的質(zhì)量得到加強(qiáng)。

Abstract： In production operations， the emergence of the technology of CNC machine tools ushered in a new era in the production revolution， bringing technological innovations to the machinery manufacturing industry， and at the same time bringing the machining precision technology to a higher level. Therefore， in order to improve the machining accuracy of CNC machine tools， it is necessary to further explore the machining accuracy improvement technology， and to clarify the problems in the technological development， to provide a reference for the production operation， and to enhance the quality of the production operation.

關(guān)鍵詞： 數(shù)控機(jī)床加工;精度提高技術(shù);進(jìn)展;存在問題

Key words： CNC machine tool processing;precision improvement technology;progress;existing problems

中圖分類號：TG519.1? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2021）17-0081-02

0? 引言

數(shù)控機(jī)床這一設(shè)備本身具有著高精度和高效率的特點，在日常的生產(chǎn)作業(yè)中得到了廣泛運(yùn)用。伴隨著社會的高速發(fā)展，人們對生產(chǎn)作業(yè)的要求越來越高，要想實現(xiàn)這一點，就要加大對加工精度提高技術(shù)的重視和關(guān)注，實現(xiàn)技術(shù)支撐，最大化的減少誤差，為我國整體機(jī)械水平的提升起到一個良好的推動作用。

1? 數(shù)控機(jī)床工作原理分析

在社會生產(chǎn)作業(yè)中，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍是比較廣

的[1]。從不同的角度上看，一個國家的數(shù)控機(jī)床加工精度技術(shù)的發(fā)展也體現(xiàn)出了整體機(jī)械水平的實際情況。在利用數(shù)控機(jī)床開展生產(chǎn)作業(yè)的過程中由于受到多種因素的影響，數(shù)控機(jī)床加工精度未能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，最終影響了生產(chǎn)作業(yè)的質(zhì)量和效率。因此，在生產(chǎn)作業(yè)中，應(yīng)該加大對加工精度提高技術(shù)的重視。使得加工精度得到進(jìn)一步的提高，真正的做到誤差的補(bǔ)償，推動整個行業(yè)得到良好的發(fā)展。

2? 數(shù)控機(jī)床加工精度影響因素分析

2.1 氣溫? 在數(shù)控機(jī)床加工過程中，氣溫往往是影響加工精度的一項重要因素[2]。通常情況下，在加工過程中，溫度應(yīng)該控制在一個合理的范圍之內(nèi)，如果溫度過高，就會使得金屬材料在使用過程中熱脹冷縮，影響零部件本身尺寸，導(dǎo)致最終的精度產(chǎn)生一定的誤差。

2.2 工藝熱變形? 在開展機(jī)床加工工作時，零部件在工作時往往會出現(xiàn)一定的摩擦，導(dǎo)致發(fā)熱現(xiàn)象的出現(xiàn)。使得部件間摩擦過熱，可能會發(fā)生相應(yīng)的形變，原本設(shè)置好的位置，會出現(xiàn)變化，影響刀具和工件之間相對運(yùn)動的準(zhǔn)確性，從而也使機(jī)床的加工精度受到影響。

2.3 周圍環(huán)境? 在機(jī)床加工過程中，對安裝位置的要求是相對比較高的[3]。安裝環(huán)境是影響加工精度的一項重要因素。如，在位置選擇時應(yīng)該最大化的避開震動位置，包括一些輻射、潮濕的位置，避免生產(chǎn)作業(yè)質(zhì)量受到影響。假如在安裝位置上并沒有選擇好固定的區(qū)域和位置。就會導(dǎo)致最終的加工精度受到影響。在機(jī)床工作安裝中，也應(yīng)該適當(dāng)采用防震措施，最大化地減少加工誤差的出現(xiàn)。

2.4 編程誤差? 在編程工作開展過程中，也有可能受到逼近誤差、插補(bǔ)誤差所帶來的影響。比如，在進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算的過程中，在累積和梳理相關(guān)數(shù)據(jù)時，可能會由于受到加工中不利因素的影響，導(dǎo)致定位、移動等誤差的出現(xiàn)，使得加工精度有待提高。而在分析數(shù)值逼近情況時，由于零件所產(chǎn)生的一些逼近誤差很難確定，也會導(dǎo)致加工誤差的出現(xiàn)。

3? 數(shù)控機(jī)床加工精度提高技術(shù)進(jìn)展

3.1 運(yùn)用誤差補(bǔ)償，提高加工精度? 為了更好地實現(xiàn)機(jī)床加工中精度得到大幅度的提高，對精度加工技術(shù)的發(fā)展起到良好的推動作用，我們可以采用誤差補(bǔ)償來提高機(jī)床的加工精度。所謂的誤差補(bǔ)償通常情況下是指通過對當(dāng)前成為問題的原有的原始誤差進(jìn)行分析、統(tǒng)計，并掌握其規(guī)律和特點，借助人為方式制造一個新的誤差，并盡量使新的誤差值和與原始誤差相等，方向與其相反，最大化的減小或者抵消原始誤差，從而提供加工精度。最初，誤差補(bǔ)償法只針對單項原始誤差的補(bǔ)償。因此，不需要借助模型，可以運(yùn)用誤差矩陣以及三角幾何等方法。在誤差補(bǔ)償工作開展的過程當(dāng)中，誤差辨別是非常重要的前提和基礎(chǔ)，能否對誤差準(zhǔn)確的進(jìn)行辨別，將對整個精度水平的提高有著直接的影響。在進(jìn)行誤差辨別工作過程中，由于該項工作比較浪費時間，可以采取綜合誤差測量以及間接誤差測量等方法推動測量工作得到有效的開展。在最近幾年來，國內(nèi)外的很多相關(guān)機(jī)構(gòu)及研究學(xué)者都針對機(jī)床加工中誤差補(bǔ)償相關(guān)技術(shù)展開了研究。誤差補(bǔ)償相關(guān)技術(shù)只針對最終出現(xiàn)的誤差值自動加以修正，不需要變更機(jī)床結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)階段運(yùn)用的比較普遍的補(bǔ)償方法有實時補(bǔ)償、靜態(tài)補(bǔ)償?shù)?，值得在機(jī)床加工當(dāng)中有效的進(jìn)行運(yùn)用，實現(xiàn)精度的提高。

3.2 注重誤差預(yù)防，提高加工精度? 在機(jī)床加工中，除了要對誤差有效地補(bǔ)償之外，最重要的是最大化的減少和避免誤差的出現(xiàn)。所以，在加工精度提高技術(shù)發(fā)展的過程中，如何采取有效的誤差預(yù)防措施，最大化的減少誤差，使得精度得到大幅度的提高，也是非常重要的一項工作。

所謂的誤差預(yù)防是指為了更好的規(guī)避誤差所采用的一種有效的方法和措施。誤差預(yù)防方法主要通過設(shè)計環(huán)節(jié)、制造環(huán)節(jié)等來實現(xiàn)，來提高加工精度。如，合理的掌控好機(jī)床設(shè)計等控制技術(shù)以及零件在加工過程中的標(biāo)準(zhǔn)，加大對于周邊環(huán)境的有效管控，操作開展的過程當(dāng)中加大管理和監(jiān)督，在加工的過程當(dāng)中有目的、有意識的降低熱源控制、防止熱變形……最大化的控制好熱變形出現(xiàn)的幾率，使得精度誤差控制在最小的范圍之內(nèi)。

3.3 精選技術(shù)工藝，提高加工精度

數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)采用數(shù)字控制技術(shù)對機(jī)床的加工過程進(jìn)行自動控制，減少由于人為操作帶來的一些人為誤差。在機(jī)械加工工作開展的過程中，加工技術(shù)方面的有效運(yùn)用是非常關(guān)鍵的，只有對技術(shù)有效的運(yùn)用，才能夠使得加工精度得到進(jìn)一步的提高。在日常加工作業(yè)開展過程中，首先需要明確加工的對象，然后根據(jù)加工對象實際的特點進(jìn)行分析，對加工工藝有效地進(jìn)行篩選和明確。這樣可以在加工作業(yè)中，從源頭上提高加工的精細(xì)度，使得加工作業(yè)在開展的過程中獲取到更好的技術(shù)保障。

在加工作業(yè)實際開展的過程中，應(yīng)該結(jié)合零件實際的材質(zhì)和類型等，對工藝進(jìn)行選擇和適度的匹配。保障在技術(shù)工藝的運(yùn)用上變得更加精準(zhǔn)，在工藝上最大化地使得加工的誤差得到減少，使得加工精度得到進(jìn)一步的提高。這樣就可以使得加工的效果得到預(yù)期，使得加工中的一些比較復(fù)雜及繁瑣的環(huán)節(jié)得到減少和節(jié)省。

3.4 優(yōu)選刀具軸承，提高加工精度

在金屬切削加工工藝中，為了保證加工的效率和加工精度，刀具選擇是非常重要。在數(shù)控加工中對于工件和刀具的依賴性是相對較強(qiáng)的，只有有效地運(yùn)用好工件和刀具，才能夠使得切削操作得到順利的完成。所以，在日常工作和作業(yè)的過程中，應(yīng)該保障所選的工件和刀具的準(zhǔn)確性，使得所選用具參數(shù)正確，達(dá)到理想當(dāng)中的加工精度的提高效果。在作業(yè)當(dāng)中，應(yīng)該掌握好刀具、工件的幾何參數(shù)，保障參數(shù)選擇正確。同時也應(yīng)該充分考慮軸承轉(zhuǎn)動是否會對工作中的加工精度產(chǎn)生影響，使得摩擦阻力最大化的減少，對穩(wěn)定、光滑的軸承有效的進(jìn)行運(yùn)用，讓加工精度得到進(jìn)一步的提高。

3.5 優(yōu)化人工操作，提高加工精度

數(shù)控機(jī)床加工可以有效的減少對人工操作的依賴

性[4]。但在實際加工的過程中，為了使得加工精度得到大幅度的提高，身為操作者也應(yīng)該秉持著良好的從業(yè)人員基本素質(zhì)。雖然數(shù)控機(jī)床加工可以最大化的減少對于人工的一些依賴性，但是在操作過程中，需要操作者需要熟悉掌握數(shù)控機(jī)床的操作指令，有效防范誤操作。假如在工作開展的過程當(dāng)中操作者并未意識到自己的責(zé)任，未掌握良好的方法和數(shù)據(jù)，對切削用量隨意的進(jìn)行更改，那么最終的加工精度也會受到相應(yīng)的影響，無法得到良好的保障。所以，操作者需要具備一定的從業(yè)人員基本素質(zhì)，同時，需要對操作人員在日常工作當(dāng)中的行為進(jìn)行規(guī)范，保障操作者在日常作業(yè)中逐漸形成良好的工藝習(xí)慣，在工作當(dāng)中最大化的避免出現(xiàn)一些私自更改參數(shù)的行為，使得加工精度得到良好的保障。

3.6 加強(qiáng)機(jī)床保養(yǎng)，提高加工精度

除了以上幾個方面，應(yīng)該從設(shè)備自身的角度出發(fā)，來提高數(shù)控機(jī)床的加工精度[5]。比如，在加工現(xiàn)場當(dāng)中，相關(guān)的管理人員應(yīng)該更好的發(fā)揮自己的作用，對現(xiàn)場設(shè)備及機(jī)械進(jìn)行有效的管理，特別是需要對加工機(jī)床定期的維護(hù)、檢查和更新，使得加工精度得到更好的保障。定期的對設(shè)備進(jìn)行維修和保養(yǎng)，更好的避免設(shè)備在使用過程出現(xiàn)一些問題，從而影響加工精度和加工進(jìn)度。

和一些傳統(tǒng)普通機(jī)床相比較，數(shù)控機(jī)床設(shè)備具有更好的加工性能。但是數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，要想更好的保障在數(shù)控機(jī)床的加工精度，就需要加大對于機(jī)床的定期保養(yǎng)和維護(hù)。在對數(shù)控機(jī)床設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)過程中特別要注重內(nèi)部驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的定期嚴(yán)密檢查。保證在日常工作開展過程中機(jī)床內(nèi)部的各部分都能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，避免一些潤滑不良相關(guān)問題的出現(xiàn)，使得加工精度得到大幅度的提高。這樣就能夠保障機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)營，使得加工誤差得到良好的避免，使得理想的加工精度提高效果得到達(dá)成。

4? 數(shù)控機(jī)床加工精度提高技術(shù)進(jìn)展仍存在的問題研究

為了更好的推動技術(shù)發(fā)展，大力的提高機(jī)床加工精度，在日常作業(yè)當(dāng)中應(yīng)該注意以下幾方面：首先，從目前的實際情況上看，很多企業(yè)在精度加工過程中還并未運(yùn)用到一些補(bǔ)償技術(shù)以及良好的方法，所構(gòu)建的模型也可能無法適用于不同機(jī)床，需要在后續(xù)的運(yùn)用過程當(dāng)中有效的改進(jìn)。其次，誤差補(bǔ)償相關(guān)技術(shù)在運(yùn)用的過程當(dāng)中可能會受到一些數(shù)控程序和硬件的限制，需要在后續(xù)應(yīng)用當(dāng)中突

破[6]。同時，也應(yīng)該在誤差辨識工作當(dāng)中加大技術(shù)的發(fā)展。企業(yè)應(yīng)該大幅度的提高本身的創(chuàng)新能力，讓加工精度提高技術(shù)得到創(chuàng)新發(fā)展，達(dá)到理想的最佳的作業(yè)效果。為后續(xù)的加工作業(yè)的開展進(jìn)一步地提供技術(shù)的支持和保障，讓加工精度提高的目的得到實現(xiàn)，達(dá)到最佳的作業(yè)效果。

5? 結(jié)論

綜上所述，為了更好地滿足日常的生產(chǎn)作業(yè)需要，在數(shù)控機(jī)床加工中加大技術(shù)的運(yùn)用，不斷提高加工精度是非常必要的。最大化的減少誤差，使得加工精度得到進(jìn)一步的提高。在這其中，主要可以通過運(yùn)用誤差補(bǔ)償、注重誤差預(yù)防、精選技術(shù)工藝、優(yōu)選刀具軸承、優(yōu)化人工操作、加強(qiáng)機(jī)床保養(yǎng)等等，讓加工精度得到提高，實現(xiàn)技術(shù)的有效運(yùn)用，使得數(shù)控機(jī)床加工精度得到進(jìn)一步的提高。

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