数控车床加工精度提升策略探析

数控车床加工精度提升策略探析

李浩

云南CY集团有限公司  650220

摘要：随着现代科学技术的飞速发展，越来越多的行业需要自动化机械行业的支持，机械制造作为国民经济的重要支柱，必须提高整体水平才能促进经济发展。由于加工精度高，生产效率快，数控车床在制造业中得到广泛应用，已经取代了传统车床的统治地位。数控车床技术的快速发展，增强了数控车床在制造业中的使用，相对于传统车床效率低、精度低的特点，数控车床由于自身的优点，具有高效快捷技术水平，生产效益大大提高。然而，数控车床加工精度的因素限制了其在制造业中的使用和发展，特别是对于一些高精密器具来说，数控车床的精度将直接影响产品的精密程度，在满足其产出效益的同时进一步提高了数控车床的生产精度，成为了车床生产领域的一项全新的探索目标。本文主要阐述限制现代数控车床制造精度的主要原因，介绍了怎样提高数控车床的制造精度，减少零部件生产的错误，期望为有关人员提出一点重要的意见作为实际借鉴，推动机械工业的发展。

关键词：数控车床；加工精度；提升

前言：

随着我国市场经济的日益发展，各个单位部门对工业产品的需求量愈来愈大，而在这一行业，大量制造的零件以及日常应用对数控车床生产效率以及制造品质有着严苛的要求，也让数控技术专业自动制造装置获得了更多生产单位的关注。数控车床加工有着效率高、智能化程度好、环境适应性强等众多优势，特别对复杂零部件的加工优越性突出，这是因为无论多么复杂的零件，如果建立了完整的技术流程并实现了正确的程序编制，就可以利用数控车床进行自动化制造，且针对复杂零件还能够改善生产品质和加工效率的一致性。但在数控加工的处理过程中，常由于多方面的原因而影响数控加工的实际精度，这一定程度上影响着工厂的制造效率和设备的生产水平，所以，提高数控车床的精度是现代化制造业一定要正视的问题。

一、数控车床的原理及特点

数控车床融合了自动控制、电子工艺、计算机技术、机械制造、传感检测为一身，是典型的机电一体化产业。采用数控车床可以提高质量，减少生产成本，减少产品设计开发周期，数控车床由测量装置、车床本体、辅助装置、电气控制装置、可编程控制器、驱动装置、数控装置、输出装置组成。

与传统数控车床比较，现代数控车床具备了如下五个方面的优点：一是机械加工精度高，现代数控车床通过引入精度控制，与传统车床比较，具有了更高的机械加工稳定性和加工准确度。二是数控车床还可以按照预先设定的加工指令，对结构较复杂的零部件实现多轴联合加工，从而有效提高了效率。三是可以减少了机械加工时间，与传统车床相比，当对零部件的尺寸或尺寸做出临时调整后可以不要求画图纸，而直接进行对数控车床的参数调节，从而缩短了调整图纸的时限。四是具有较高智能化要求，可以实现机械化自动运行，减轻了人员的工作劳动强度。五是对运行管理人员技术要求高，现代数控车床吸纳了大量先进科学技术，运行管理具备较大的专业性，同时其维修保养管理人员还必须具有一定的技能[1]。

二、影响数控车床精度的因素

（一）程序的影响

数控车床上零件的制造是通过程序编制的一些环节完成的。在现代化的制造中，通常我们需要根据零件的形状和尺寸选择数控车床的程序编制标准，从而选择加工基准，来达到在零件上良好的加工品质。如果在生产的过程中对零部件的造型与形状考虑得不周，就很容易因为产品设计错误而导致零件的报废以及制造效能降低。在许多情况下的数控设计中，为了减少人工编程的工序复杂度，就选择了手动编程的方法加以处理，虽然这对于某些零件的设计品质影响不大，并且也可以提高数控产品的生产效率，不过，对于形状和结构等比较复杂的零部件加工，自动的过程往往出现了比较大的不合理性，而且如果不通过人工手段完成校核过程，就会造成很大的精度误差，从而直接降低零部件的生产效率[2]。

（三）工艺设定的影响

在进行数控技术工艺的设计时，将通过系统分析零部件的设计图纸以及相关技术要求，提出较完整的数控系统产品设计技术方案。方法选取的好坏，将直接影响我们在数控编程中对很多方法的选择与确定，也就间接的影响了最后的加工质量，所以，根据不同的加工方式就会出现不同的加工原点问题，在程序编制中对加工中原位置的选取，就需要针对零件的造型、机械加工的方式、不同部位的加工精度等各种因素加以考量和判断，而如果对加工原点位置选取得不好，则很容易造成在整体机械加工的过程中产生累积偏差，从而影响工件的总体机械加工精度。在现实的产品加工过程中，由于加工基准不合理或者原点设计不科学所引起的零部件加工产品质量问题也是时有发生的。

（三）受车床的状态和环境因素的影响

在长期的生产加工过程中，数控车床的工作状态通常都很难一直保持出厂时的优秀品质，而在对零件加工经过处理之后，所受到旋床的振动、工件的机械性能以及旋床的周边环境等也可能会对零件的生产品质产生一定的影响。车床的清洁质量以及灰尘对生产质量的不良影响，如果不能经常对车床进行全面的清洗，就难以避免车床中的灰尘等杂质及金属细屑对机械加工程序的冲击，上述杂质还可能在机械加工程序中对工具等零部件造成相应的破坏

[3]。此外，数控车床的机械压力，以及电流密度的稳定性都会对数控加工的过程造成一定的干扰，可以在一定程度上影响数控加工的准确性，在数控加工的过程中，由于受到电磁波的干扰可以导致在机械加工时出现电火花和加工抖动的现象，从而造成零件损坏。

三、提高数控车床精度的有效措施

（一）不断地优化工艺选择

由于生产工艺已经确定了数控产品的实现方法和流程，所以就必须根据对图纸和零件的要求，来确定生产方式和零件方法。必须按照国家标准要求设定正确的加工设计起点和制造程序，以降低在加工过程中出现的累积偏差，并利用提高定位精度来改善零部件的总体制造效率，以减少在加工过程中出现的加工问题，不允许有加工误差，以保证零件的加工质量。

（二）选择合适的数控车床

由于同一类型的数控车床在加工先进水平和精度方面也存在较大差异，因此在数控加工过程中，应做到合理选用和使用车床。对结构较复杂、加工精度要求较高的零部件，应选用综合加工性能较高的数控车床进行加工，而由于高级数控车床对振动、环境等各种因素的冲击相对较小，所采用的误差弥补技术也就很容易实现，从而可以提升加工精度。

（三）降低车床受热影响精度

一般机械加工是利用切割或研磨进行的，这些工艺通常会产生很大的热能，使刀具和工件由于受热而形成相应的变化。摩擦所产生的热能，会在较大区域内影响加工零部件的性能，从而产生加热偏差，影响零部件的机械加工精度，因此为了减少加热变形所造成的偏差，就需要选用高质量的材料在数控车床中合理地调节切削参数，以减小工件在加工过程中的热膨胀速率，从而保证冷却能力，以确保车床的正常使用生产。

四、结语

随着数控车床技术的提升，其在机械行业中发挥着越来越重要的作用，与传统车床相比，数控车床具备加工精度高、自动化程度高、多轴联动等优势，但在进行零件加工中依旧存在误差，相关企业应加强对数控车床加工精度影响因素的分析，不断地提高良品率。在数控车床技术快速发展的同时，应加大技术投入，使企业在同行业中具有竞争优势。

参考文献：

[1]范明明.数控车床加工外圆尺寸精度控制的一种新方法[J].机械工程师，2022(12):163-165+172.

[2]梁艳.数控车床主轴温度变化及对加工精度影响分析[J].科技视界，2022(32):23-26.DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2022.32.07.

[3]李松，张勇，刘丽，黄永昌，胡宇，史芸潞，吴传昕，毛凡.斜床身数控车床X轴定位精度检测[J].计量科学与技术，2022，66(02):69-71.