数控车床加工精度的影响因素及提高措施研究

数控车床加工精度的影响因素及提高措施研究

任向宁

陕钢集团龙钢公司轧钢厂生产准备作业区 陕西韩城 715405

摘要：随着我国科学技术的不断发展和生产力水平的不断提升，数控车床被广泛应用于机械加工行业，不仅提高了生产效率，而且降低了生产成本。工业的进步对零部件加工质量提出了更高的要求，在数控车床加工过程中，受到各种因素的影响，会降低产品的加工精度，需要不断调整加工工艺和技术。文章阐述了数控车床加工精度的影响因素，并对改进数控车床加工精度的措施进行分析，对提高数控车床加工精度具有重要意义。

关键词：数控车床；加工精度；影响；措施

引言

通过创新研究应用数控车床加工技术，能够为社会创造出更多的经济效益，推动我国制造业建设稳定持续的发展。在数控车床实践加工操作过程中，对于产品质量精度控制是尤为重要的，无论是编程精度，还是插补精度、伺服精度控制都会影响到机械产品加工精确度。除此之外，在数控车床加工作业中，其加工精度还会受到加工材料、外界环境等因素影响，导致其可能给车床加工偏差的发生，从而影响到零部件产品的加工质量，需要相关工作人员科学采取有效控制措施。

1数控车床的特点

数控车床是通过程序对机床进行控制，该程序能够对输入的指令将其译码，从而控制车床高效有序的进行加工。现代数控车床与传统的数控车床相比较具有以下特点：①加工精度高，由于现代数控车床中应用了较多的精度控制系统，所以其加工精度与加工稳定性要远远大于传统的机床；②多坐标轴数控车床可进行多轴联动加工，对于一些结构复杂的零件，数控车床可以根据输入的指令进行多轴联动加工，从而显著提高接加工效率；③节约工时，在临时修改零件尺寸或规格时不需要再画图纸，直接在数控车床上修改参数即可，可显著节约图纸修改等时间；④自动化程度高，现代车床具有高度的自动化，可显著降低操作人员的劳动强度；⑤对操作人员要求较高，由于现代的数控车床专业性较强，自然对操作人员要求也较高，同时对数控车床的机械维护保养人员也提出了较高要求。

2数控车床加工精度的影响因素

2.1伺服控制系统因素

逼近误差主要是利用数学原理对非圆结构进行线性处理，以直线轮廓代替曲线轮廓。然而在实际操作中，控制系统容易出现误差，造成加工部件的轮廓形状与图纸要求不一致，影响实际加工能力。当伺服控制系统出现问题时，也影响加工过程联系性，不利于精细加工方案的有效落实。实际应用中，伺服系统会对数控车床车削加工过程直线工艺和圆弧工艺产生影响，主要影响机械位移速度和加速度，需要对伺服系统主要控制方案进行分析。系统应用是保证数控车床加工作业效率的关键，应结合项目运行条件，使用相关控制方法，为控制系统合理应用提供可靠保证，倘若对其控制不当，会形成相同的进给轴开环增益，影响系统应用效果。

2.2车道参数误差的因素

数控车床主要利用数控系统来控制车刀，加工处理盘、轴等零件表面，以获得计划的零件尺寸与形状。数控车刀主要用于切削加工零部件，确定尺寸大小，其道具参数直接决定数控车床加工精度。在实际加工过程中，为了保障达标的加工精度，应从刀具选用、刀具安装等多方面考虑，慎重选择刀具材质、使用切削用量以及刀具角度，安装时要认真考虑车刀主偏角、零件轴线高度差、车刀磨钝标准以及刀尖过滤圆弧等参数，避免参数误差影响数控车床加工精度。

2.3车刀参数的影响

通常来讲，在数控车床的加工实践中，往往是借助于编程控制的基本手段落实车刀的调整，保证可以更加顺畅的开展零部件的切削工作，由此让其基本的形状符合相应的要求。在车削加工的基本环节之中，车刀一般会反映出主偏角以及刀尖圆弧半径的基本数值，在对棒料进行适当的加工时，轴向的尺寸还是很容易产生一些误差问题，面对这样的情况应该做出合理的分析，判断这类误差和主偏角往往是呈现出一种反比的关系，当不断地增加相应的主偏角之后，相应的误差可以适当的降低，但是对比于刀尖圆弧半径来看，两者之间还是存在着正比的关联。如果在具体加工的过程中车刀的参数发生了较为显著的变化，会使得相应的精度受到较为直接的影响。

3数控车床加工精度的提高措施

3.1合理控制伺服系统

控制系统在数控车床加工中应用，可有效提升车床加工质量，减弱不利因素对数控车床加工过程的影响，实现最佳应用效果。伺服控制系统是车床加工作业的重要组成部分，需要对伺服系统进行升级，满足零件精度标准。零件加工质量尤为重要，直接影响相关零部件的使用性能和精度标准。实践工作中，应对系统偏差加大重视力度，完善加工精度标准，促使机械零部件加工现代化、精准化。为了提升系统服务能力，可使用高性能配件，对系统进行改造，例如，对其中的驱动部件进行改进，并优化系统参数，提升工作性能。此外，伺服系统影响车削加工步骤，需对其进行控制、降低不利影响，应用措施如下：①控制速度误差，主要对单轴直线加工进行分析，当工况条件达到指定时间，停止加工作业，并且控制其中产生的误差值；②分析进给轴位置开环增益，具体加工过程中，对不同零部件加工时，开环增益效果不相同，经过反复测试，将进给轴角度控制在45°时加工效果较好，可提升零部件加工精准度；③当伺机控制系统进行精密部件圆弧部分加工时，需要对进给轴开环增益进行控制，确保各部分开环增益相同，提高车床精密化加工能力。

3.2误差补偿

为了提高数控车床加工精度，可以合理应用误差补偿法，有效结合数控车床整体软件系统以及硬件系统，对于相关设备予以精确定位，利用软件编程，消除反向间隙间隙，合理加工插补，即使是低精度车床技术也可以制造加工出高精度的零部件。部分数控车床可以在其数控系统中设置若干存储单元，来存储反向间隙，一旦某轴发生反向运动则从存储单元内读取反向间隙数值，以补偿修正坐标位置，避免产生加工误差。

3.3选择适宜的刀具及控制刀具参数

刀具是数控车床进行车削加工时与工件直接接触的工具，所以刀具自身的性能会对加工精度有一定影响。而车刀本身具有主偏角和刀尖圆弧半径，所以在车削外圆时会产生一定的偏差，如果这种偏差没有及时纠正，加工误差就会逐渐变大。为了减少刀具的加工误差，既要合理选择刀具，又要控制刀具的参数设置。在现代化车削加工中都配备了自动换刀装置和刀具库，不同的刀具有不同的强度、硬度、耐磨性，在实际加工时，会根据毛坯的性质和加工工艺需求而选择适合的刀具，以满足不同产品的加工需求。合理控制刀具参数也是提高加工精度的重要措施，在编写程序时，应该分析刀具轴线产生偏差的原因，然后修正刀具产生的位移长度。为了减少车刀的刀尖圆弧半径、主偏角等对加工精度的影响，在编程时可以加入误差补偿和处理代码，优化数控车削程序来减少累积误差。

结语

数控车床在机械加工生产中的应用，是我国生产力水平发展到一定阶段的重要产物，也是工业发展水平的重要表现。数控车床的加工精度不仅关系到企业的经济效益，同时也对我国制造业的发展产生一定的影响。因为数控车床的应用环境不同，所以影响加工精度的因素也不相同，应该根据实际运行情况对加工工艺和技术进行改进和调整，最大程度地降低加工误差，确保产品的加工质量，为推动我国工业的进一步发展创造良好的条件。

参考文献

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[2]张清郁.数控车床加工精度的影响因素及控制方法分析[J].南方农机,2018,49(10):95+97.

[3]郑坤华.数控车床加工精度的影响因素及提高方法[J].企业科技与发展,2019(10):128-129.