摘要：在數控車床切（qiē）削加工中，運（yùn）動平穩性是影響零（líng）件加（jiā）工質量（liàng）的一個重要因素，也（yě）是評價數控車（chē）床性能的一個重要指標（biāo），提（tí）高數控車（chē）床切削運動的平（píng）穩性，是進給係統設計優化的關鍵點之一。闡述了數控車床切削運動平穩性的概念和作用，分析了影響數控車床切削運動平穩性的（de）因素，並且提出相應的優化措施。

       關鍵詞（cí）：數控車床；切削；平穩（wěn）性

       近年來數控車床在我國得到了快速發（fā）展和普及，數控車床較普通車床在（zài）加工效率、加工精度等方麵都有了很（hěn）大的提高，並且保證了零件加工質量（liàng）的一致性。數控車（chē）床切削運動（dòng）平穩性是進給（gěi）係統中影響加工質量的一個（gè）重（chóng）要因素，而進給係統作為數控車（chē）床中的核心組成部分，數控車床切削運動平穩性也就會影（yǐng）響整體的零件加工（gōng）質量。本（běn）文通（tōng）過對影響（xiǎng）數（shù）控（kòng）車（chē）床切削運動平（píng）穩性因素的分析，旨在提（tí）出（chū）提高數控車床切削運（yùn）動平穩性的措施。

      1 、數控車床切（qiē）削運動平穩性概述

      數控車床切削（xuē）運動平穩性主要是指數控車床在加工零件的進給過程中所表現出的整體平穩性能，如合理控製進給量、切（qiē）削均勻等等。數控車床（chuáng）的核心組成部分是進給係統（tǒng），也是有（yǒu）別於普通車床的重要特點，通過數控程序替代（dài）了操作人員控製車床的進給運（yùn）動，從而也避免了操作人員在進給（gěi）運動中對於平穩性的影響。但是並不意味著數控車床在切削運
動平穩性方麵完全滿（mǎn）足了需求，事實（shí）上，由於螺距等影響因素，依然使得數控車床在切削運動中存在著一定的平穩性問題[1]。首先，從切削力來看（kàn），數控（kòng）車床的刀架處於X 軸，X 軸的（de）切削（xuē）力影響著進給量，同（tóng）時主軸的（de）旋轉速度和Z 軸的進給速度也會（huì）影響著進給量。數控車床的進給係統主要控製的進給量為（wéi）X 軸和Z 軸，在這兩個方向上（shàng）的切削運動平穩性主（zhǔ）要是（shì）由進給係統本身的合理性（xìng）影響的。而在主軸箱方麵（miàn），數控車床同普通（tōng）車床一樣，其切削運動平（píng）穩性也來（lái）自於（yú）主軸箱的影（yǐng）響。在操作人員方麵，雖然（rán）數控車床有數（shù）控程序控（kòng）製的（de）自動化進給係（xì）統代替了（le）傳統的人工操作，在一定程度上使得進給量更加均（jun1）勻，提高了切削運動平穩性（xìng）。但是操作人員（yuán）在編程和操作方麵（miàn）也會對切削平穩性產生一定的影響，如（rú）程序的合理性、零件的裝夾、對刀準確性等等。

       2、 數控（kòng）車（chē）床切削運（yùn）動平穩性影響因素

       2.1 主（zhǔ）軸箱平（píng）穩性
 

       在主軸箱平穩性對於數控車床切削運動平穩（wěn）性影響因素方麵，事（shì）實上數控車床的作用機理同普通車床並無二致（zhì）。數控車床同普通車床一樣，依賴（lài）主軸的旋（xuán）轉（zhuǎn）進（jìn）行零件加工，主（zhǔ）軸的轉速直接影響到進給量，同時主軸旋轉（zhuǎn）的平穩性也就影響（xiǎng）到了切削運動的平穩性。實（shí）際加工生產中，切削運動的平穩性一般被（bèi）視為（wéi）進（jìn）給控製是否均勻，主軸箱運（yùn）轉的平穩性也就相應的表現為主軸旋轉的平穩性，這本身（shēn）是數控車床的一個重要性能[2]。主軸箱平穩性也反映出了數控車床在製造過程中（zhōng）的精度，例如主軸箱中的（de）主軸和（hé）相關配件如果製造（zào）精度不佳，存在較大的（de）配合間隙，那麽就會影響到主（zhǔ）軸箱的平穩性（xìng）。同時，電機扭矩也是影響主軸平穩性的一個（gè）重要因素，主動電機在（zài）帶動主軸旋（xuán）轉的過（guò）程中，電機扭矩會（huì）影響到切削運動中的進給量（liàng），並且（qiě）也（yě）會影（yǐng）響到切削力。由（yóu）此可見，主軸箱平穩性的影響因素主（zhǔ）要在於兩方麵，分別是主軸箱的製造精度和相關零部件的質量，另一方麵則在於電機扭矩的選擇，在這一方麵，我國也有著相關的技術（shù）標準。

       2.2 進給係（xì）統

       進（jìn）給係統是數控機床有別（bié）於普通機床的重要（yào）特點之一，也是（shì）整個數控係統的核（hé）心組成部分，在切削運（yùn）動中直接控製進（jìn）給量。數控（kòng）車（chē）床的進給（gěi）係（xì）統所控製的進（jìn）給方（fāng）向為（wéi）兩個，分別是X 軸和Z 軸，為（wéi）了（le）保證切削運動的平穩性，一（yī）般（bān）要求進給係統應當均（jun1）勻進給（gěi），並且在高（gāo）速進給係統和低（dī）速進給（gěi）係統方（fāng）麵也有著相應的不同。進給係統中對於（yú）切（qiē）削運動平穩性的影（yǐng）響因素有很多，如傳動副的（de）摩擦力、傳統係統剛度（dù）、傳動比、傳動間隙等等。在進給係統設計中，為了提高數控車床切削運動的平穩性，需要對於影（yǐng）響切削運動平穩性的這些因素進行相應的控（kòng）製。但是其中的一（yī）些影響因素是無法完全（quán）消除的，比如傳動副摩擦力、傳（chuán）動間（jiān）隙（xì）等等。傳動（dòng）間隙是進給係統中（zhōng）必然存在的，傳動間（jiān）隙（xì）不但影響著切削運動的平穩性，還（hái）會影（yǐng）響（xiǎng）到數控車床的使用壽命。因而傳動間隙的控製並不是越小越好，而是應當控製在一個合理的（de）範圍內（nèi），從提（tí）高切削運動平穩性的角度來說（shuō），便是在保（bǎo）證數控車床進給係統正常運行和正常壽命的情況下，最大程度的降低（dī）傳動間隙。

       2.3 編程操（cāo）作

       編程操作主要是數控車床實際加工操作中，操作人（rén）員對於切削運動平穩性的一種影響因素。數控車床通過應用自動（dòng）化、智（zhì）能化的數控進給係統，在進給量控製方麵（miàn）已（yǐ）經最大程度的消除了操作人員影響因素，車削過程（chéng）中（zhōng）的運動平穩性已經不再過於依（yī）賴操作人員的技能熟練程度和（hé）個人（rén）經驗，並且也提高了（le）車削精度。但是同（tóng）樣應當看到，數控進給係統的（de）應用並不意味著完全消除了操作人員影響因素（sù），雖然在車削過程中降低了人員影（yǐng）響，但是在車削開始前的一些環節中，操作（zuò）人員仍是非常重要的一個影響因素。主要表現在操作人員所進的編程操作合理性，例（lì）如所設計的程序是否合理，進刀路徑、進刀量、退刀路徑、換（huàn）刀等等（děng），都會影響到切（qiē）削運動平穩性[3]。特別是在一（yī）些（xiē）較為複雜的零件加工中，編程是否（fǒu）合理（lǐ）、準確，在進給量和加工效率的平衡方麵，會對切削運動平穩性產生更為顯（xiǎn）著的影響。在此（cǐ）之外，操作人員的零（líng）件裝（zhuāng）夾、對刀等輔（fǔ）助（zhù）性措施，同樣（yàng）會對車削運動平穩性產生一定的（de）影響。

      3、 提（tí）高數控車床切削運動平穩性的措施

      3.1 提高主（zhǔ）軸箱平穩性

      首先，在提高數控車床切削運動平穩性方麵（miàn），應當提高主軸箱平穩性（xìng），我國部分數控車床由於製造精度不高，主軸箱平穩（wěn）性較差，主軸和相關零部件的製造精度較低，配合間隙（xì）較大，嚴重影響了數控車（chē）床切削運動平穩性。因而提（tí）高（gāo）主軸（zhóu）箱平穩（wěn）性，應當在數控車床的（de）製造過（guò）程（chéng）中，製定更加嚴格的標準，提高主軸和相關零（líng）部件的製（zhì）造精度，降低配合間隙。在材料選擇方麵也應當更加合理，增強主軸箱的（de）耐磨性，降低數控車床使用過（guò）程中所產生（shēng）的損（sǔn）耗。同時，在數控車床（chuáng）的使（shǐ）用過程中，也應當做好相（xiàng）關的維護（hù）保養工作，特別是（shì）在主軸箱方（fāng）麵（miàn）的維護（hù）保養。定期對主軸箱進行檢修，如果發現主軸箱存在配合間隙和旋轉不穩的情況，應當及時進行（háng）維修或者更換，防止由於主軸箱不穩定（dìng）造成零件加工故障。在主動電機選擇（zé）方麵，對於扭矩的選擇應當符合相關（guān）標準，一般而言，為了提（tí）高切削運動的平穩性，應當（dāng）對於電機（jī）扭矩進行嚴格的控製（zhì），選（xuǎn）擇合理扭矩範圍內的電機（jī），特別（bié）是電機扭矩與X 軸的配合方麵。

      3.2 優化進給係（xì）統
 

      在優化進給（gěi）係統中，可（kě）以主（zhǔ）要從以下幾個方麵入手。選擇摩擦力較低的傳動副，雖然傳動副摩擦無法完全消除，但是應（yīng）當盡量（liàng）控製傳動副摩擦，防止在進給運動中出現由（yóu）傳動副（fù）摩擦造成的加工精（jīng）度影響（xiǎng）問題（tí）。應（yīng）當適當提高傳動係統的剛度，可以縮短傳動鏈，在車削過程中，有（yǒu）助（zhù）於實現更加（jiā）精確、均勻的進給。在（zài）合理的範圍內（nèi），應當盡力消除傳動（dòng）間隙，傳動間（jiān）隙會對切削運（yùn）動平穩性產生較大的影響，消（xiāo）除傳動間隙也需要采用（yòng）更加精密的零（líng）部件（jiàn）。進給係統（tǒng）的動力來源於伺服（fú）電機，選擇合理的伺（sì）服電機也是優化進給係統的一個重要（yào）方（fāng）麵，伺服（fú）電機的功率、傳動速度等都會對切削運動平穩性產生一定的影響。在滾珠絲杠（gàng）副的（de）選擇方麵，應當適當提高其承載能（néng）力，提（tí）高滾道硬度（dù）和耐磨性，並且要消除雜物對於滾道和絲杠副的影響。

     3.3 提高操（cāo）作人員編程能力

     提高操作人員編程（chéng）能力也是提高數（shù）控車床切削運（yùn）動（dòng）平穩性的一個重要方麵，提高操（cāo）作人員（yuán）編程能力（lì）並不（bú）僅僅是掌握基（jī）本的編程知識和操作能力，在此基礎上，應當對於數控車床的（de）編程原理有（yǒu）著更深入的了解。數控車床的編程係統所控製的進（jìn）給運動為X 軸和Z 軸，另一個控製因素為轉速，這三個要素共（gòng）同影響著進給量。針對不同的（de）零件，在編程中（zhōng）對於
工序的設計可能並不一致，外圓（yuán）切削、內圓切削、外麵切（qiē）削（xuē）、倒角、打眼（yǎn）等各個工序環節的安排設（shè）計雖然有著一般性的規律，但是在實際編程操作中需要針對具體的零件加工情況進行改變。因而提高操作人員的（de）編程能力，也就應當注重培養操作人（rén）員獨立的工序（xù）設計能力，能夠針對零件的加工要求（qiú），設計合理的加工工序，並且進行（háng）編程。在進給量控製方麵，一方麵應當（dāng）保證切（qiē）削運動平穩性，保證零（líng）件加工質（zhì）量，另（lìng）一方麵也需要提高加工效（xiào）率。需要編（biān）程（chéng）操作人員（yuán）在工序設計、轉速設計、進給（gěi）量設計與加工效率方麵尋找較好（hǎo）的平衡。
 

      4 、結束語

     數控車床（chuáng）目（mù）前在（zài）我國機械加工領域已經得到了廣泛的應用，數控車床在（zài）加工效率、加工（gōng）精度等方麵都有了很大的提高。數控車床切削運動中的平穩性同普通車床相比，既（jì）有相同（tóng）點也有不同點，整體而言（yán），其切削運動平穩性的主要影響因素有主軸箱平穩（wěn）性、進給係統，以及操作人員的編程（chéng）操（cāo）作。為了提高生產效率和零件加工精度（dù）和加工質量，應當提高
主（zhǔ）軸箱平穩性，優化進給係統並且提高操（cāo）作人員（yuán）的編程能力，以（yǐ）此提高數控車床（chuáng）切削運動平穩（wěn）性。