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數控機床加（jiā）工精度的影響因素及其控製（zhì）措施

2021-5-7 來源：焦作技師學院作者：張偉

摘要：數控機床以其生產效率高、加工精度高、操作（zuò）簡單等（děng）特點，已經成（chéng）為製造領（lǐng）域內的核心加工設備，但是（shì）很多因素（sù）會（huì）影響其加工精（jīng）度，極易導（dǎo）致零（líng）部件精度不合格。分析（xī）影響數控機床加工精（jīng）度的原因，提出（chū）控（kòng）製措施，以促進數（shù）控機床加（jiā）工精度的有效提升。

關鍵詞：數控機床；加工精度；影響因素；控製措施（shī）

隨著科學技術的高速發展和（hé）進步，以及人們對於（yú）機械加工零部件的效率（lǜ）、精度（dù）要求的逐步提高，數控機床加工（gōng）技術得到了（le）很大的提升。數控加工（gōng）技術被廣泛使用（yòng）到各個領域，可以按照規定的要求完成零部件的（de）加工與生產，對於現代社會的發展有著極為重要的作用。但是從實際情況分析，依然有些（xiē）因素會給（gěi）精度造成不利的影（yǐng）響，所（suǒ）以要綜合（hé）分析這些因素，提（tí）高加工精度，促（cù）進數控機床加工技術的全麵提升。

1 、數控編程對機床加工精度的影響及（jí）控製措施

1.1 編程原（yuán）點的選擇對加工精度的影響和控製措（cuò）施

數控機床加工開始前，應該先進行編程方案的確定。首先要分析編程原點，然後才能進行程（chéng）序編寫。一般情況下，編程坐標係的確定應由作業人員（yuán）按照加工零件特點（diǎn）、圖紙等（děng）方麵綜合分析，原點的確定會給整個加工零件的精度造成比較大的影（yǐng）響。在具體的加工環節，編程坐標係中應該綜合考慮其（qí）編程基準、設計基準、工藝基準等方麵，實（shí）現各個基準設定的統（tǒng）一性，從而可以將尺寸誤差降到最低的範圍，以保證零件上的所有尺寸誤差都在設（shè）計要求（qiú）的（de）範圍內（nèi），不存在超差的問題，也不會影響正常使用。在具體操（cāo）作中，應該根據下麵幾點來進行。

（1）編程原點要和圖紙內的（de）設計基準重合，在零部件的設計圖（tú）紙確定環節，應該結（jié）合實際需要來明確具體（tǐ）的設計基準原（yuán）則，同（tóng）時還應該按照工（gōng）藝基準來完成各（gè）項加工作業，促進加工零件精度的（de）提（tí）升。

（2）在各個技術參數計算環節，應該達到簡潔性（xìng）的（de）標準，同時要防止出現不必（bì）要的尺寸鏈計算，盡量避免出現加工誤差。

（3）編程（chéng）坐標係確定也是極為重（chóng）要（yào）的工作，應該在保證加（jiā）工精度符合標準（zhǔn）的基礎（chǔ）條件之下來進行確定，以確（què）保整體加工尺寸合格，精度達到規定要求。

1.2 編程（chéng）過程中的數據處理對精度的影響和控製措施

數控加（jiā）工程序編寫環節，應該按照要求合理地進行數據分析和處（chù）理，同時應該分析和了解加（jiā）工零部（bù）件的外部輪廓可能給加工精度造成的影響，最為重要的（de）一項工作就是要進行（háng）未知（zhī）編程節點和尺寸公差的（de）計算和分析，以更（gèng）好地保證（zhèng）其尺寸數據（jù）精度符合標準

。

（1）數控機床設備（bèi）是（shì）主要的加工設（shè）備形（xíng）式，需按照要求選擇最佳的零部（bù）件輪廓的形式和尺寸，且做好具體的節點坐標（biāo）係（xì）分析和確定，並且很多條件下都（dōu）是（shì）采用（yòng）人工計算的方式。一（yī）般來說，人工和（hé）計算機在計算中，其誤差會達到 0.01~0.03 mm，因此，可以通過下述方式來進行精確度的計算和分析：首先，人工計算中應該做好各個數據（jù）的計（jì）算工作，中間數據必須按照小數點後保留四位方式來確定；如果是計算機計算（suàn），則全部數據都要保留，以確保最終計算結果準確。

其次，編程環節的尺寸調節應該按照機床的（de）脈（mò）衝當量來進行，這個數據用來控（kòng）製係統的控製，在發射出脈衝後，機床就會自動進行必要的移動，這是機床（chuáng）在操作和運動中所產生的最小單位，比如某機床的脈衝當量為（wéi） 0.001mm，那麽在進行計算時小數點後麵至少應該保留三位以（yǐ）上。

（2）在零部件（jiàn）的不同位置上所存在（zài）的尺寸公差不對稱（chēng）或者不相同的（de）條件下，可以選擇使用人工方式來（lái）進行編程尺寸的計算確定。在加工環節，如果選擇使用相同刀具來進行加工，那麽應該結合具體的公差中間數（shù）值來做好編程（chéng）方案的確定，給誤差的處理預留必要的空間，從而可以促進加（jiā）工精度的提升。在編程尺寸公差符合對稱的要求下，通常應根據需要來實施公差尺寸（cùn）編程處（chù）理，這樣可以避免存在（zài）過大的計算量，以提高（gāo）數據的精確度。

2 、數控機床係統誤差對（duì）加工精度的影響（xiǎng）和控製措施

2.1 螺距誤差和補償

誤差補償就是在數控機床（chuáng）加工環節，對某個特定軸按（àn）照位置的運動，做好各個（gè）部分的記錄工作，結合具體測量、記錄的參數來展開（kāi）深入的對比和分析。實際（jì）操作環節中，根據需要在軸上選（xuǎn）擇符合要求的測量點，按照要求實施必（bì）要的數據測（cè）量工作，並且將各項（xiàng）數據都傳輸到係統內，通過數據處理，然後進行（háng）誤差的（de）消除工（gōng）作。

這種方式（shì）下的測量點是比較多（duō）的，螺距（jù）誤差補償技術（shù）應用效果是非常明顯的。為了能夠達到加工精度標準，應（yīng）注（zhù）意（yì）以下幾點：

①數控機床（chuáng）如果複位的數據精度很差，該技術就無法有效（xiào）地實（shí）施到位； ②該技術（shù）的應（yīng）用是通過數控機床坐標係分析來進行的（de）； ③參考點是影響數控機床（chuáng）加工精（jīng）度的重要因素，應（yīng）該（gāi）合理確（què）定，確（què）保其參考點的誤（wù）差控製（zhì）在合理的（de）範圍（wéi）內，不超出規定要求。

2.2 反向間隙誤差和補償

數控機床在加工過程中，傳動鏈在運行中容（róng）易出現間隙，這是無法避免（miǎn）的。而（ér）這其中如果存在反向間隙，就會造成機（jī）床（chuáng）的反向運動，在（zài）伺服電機運轉的情況（kuàng）下機床卻沒有發生任（rèn）何的運動，床加工中就會出現誤差（chà）或震（zhèn）蕩等情（qíng）況。因此，數控機床加工設計環節，應該（gāi）綜合分析反向間隙的影響，不管選（xuǎn）擇哪一種改進措施，都應該防止這一間（jiān）隙（xì）的存在。

如果（guǒ）數控機床是半閉環的結構形式，結合上述所采用的誤差補償技術，然後對各個方（fāng）麵（miàn）的反向間隙做好記錄和分析，可以把所有的數據全部都計入到（dào）係統中，能夠更好地實現反向運動補（bǔ）償，也就能夠消除這些誤差。而對於全閉環的機床來說，反向間隙補償（cháng）能夠通過各種參數的設計來實施，提升數控（kòng）機床加工精度。

3 、結語

數控機床在實際操作中影（yǐng）響加工精度的原因有很多，有些是無法（fǎ）避（bì）免（miǎn）的，限於篇幅，所介紹的影響因素相對較少，其他諸如工藝設計質（zhì）量（liàng）、刀具的質量、作業人員專業素質（zhì）、外（wài）部環境（jìng）等，都會產生一定程度的影響。因此，在數控機床（chuáng）加工環節，應該綜（zōng）合考慮多種影響因素，然後規避這（zhè）些因素，同時采取有效的（de）控製（zhì）措（cuò）施，以（yǐ）促進（jìn）數控機床加工精度的提升，防止存在（zài）過大誤差（chà），給機械製造領域的（de）發展提供良好的（de）基礎條（tiáo）件。

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