影响数控机床加工精度的因素与优化策略的探究

影响数控机床加工精度的因素与优化策略的探究

俞湘

宁波市凯博数控机械有限公司

摘要：本文对数控机床加工的相关情况概述后，对影响数控机床加工精度的相关因素实行分析，对提高数控机床加工精度的相关策略进行探讨，主要通过合理设计数控机床、提高数控机床加工精度、降低数控机床加工误差等方式，确保数控机床加工的效率。

关键词：数控机床；加工精度；影响因素；优化策略

前言：随着数控机床自动化程度加深，加工的精度越来越高，然而数控机床加工的过程容易受到多方面因素影响，如：编程原点、数据处理、加工线路、加工现场等因素，因而需联系具体影响因素和需要出发制定相关优化对策，从而提高数控机床加工的精度。
一、数控机床加工的相关概述

数控机床属于机电一体化产品，在应用的过程会使用多种新型技术处理，故而可有效保障加工生产效率、精度。一般数控机床零件加工的时候，操作人员会根据施工图纸调整工件运动的轨迹，当前对工件加工的有着越来越高的要求，数控机床加工零件应准确把握相关工艺参数、加工流程，采取数控语言编程加工的方式于伺服系统发布相关指令，进而实现零部件自动化加工、控制的效果。
二、影响数控机床加工精度的相关因素分析
（一）编程原点对数控机床加工精度的影响

数控机床生产前应确定机床数控编程的原点、改变成坐标系，一般通过相关编程人员结合零件加工精度主要特征、零件图纸进行选择，数控编程原点、零件加工精度联系紧密^[1]。确定原点时因编程人员对工艺、设计基准了解较少，所以在实际计算过程中容易发生尺寸公差换算误差问题。

（二）数据处理对数控机床加工精度的影响

数控机床相应数控编程的数据处理不到位，发生整个工序误差的可能性较大，而且对于轮廓轨迹加工精度的影响非常大，特别为未知编程节点计算机编程尺寸工程换算时如果未正确梳理所有零件形状、装配的关系，没有考虑到余量因素，则会造成误差、致使零件报废。一些数控机床系统能结合已知轮廓几何条件进行节点坐标计算，部分数据控系统需作以手动预算处理，如此必然会存在一定的误差。数控机床工件不同位置尺寸公差不对称/无法保持统一，就需采取人工的形式进行计算，确定编程的尺寸。另外，应用的为相同刀具加工，建议实行公差中值编程、严格控制机床加工的时间，由于计算时易受到外界因素所影响，故而计算量更大、数据误差率则会随之加大^[2]。
（三）加工路线对数控机床加工精度的影响

数控机床加工线路进和退刀方式，直接关系到轮廓加工整体质量，若是刀具内外轮廓表面直接/连续下刀、抬刀，容易受到刀具运行速度和机床运动因素所影响。除此之外，刀具磨损严重、热伸长、换刀安装时刀具变形、没有确定存在的误差等，则会加大刀具工作误差的几率。机床不同部件工作表面，如果位置、工作表面存在误差，易于致使加工线路误差问题出现。发生工作台运动误差，与多方面因素存在联系，比如：偏摆角因素、滚转角因素、俯仰角因素等，部件移动时会受到垂直、纵向、横向等方位因素影响，而产生垂直度方面的误差。

（四）加工现场对数控机床加工精度的影响

生产阶段受到不同因素所影响，对数控机床正常工作构成威胁，比方说：数控机床生产运行的过程，在电磁波作用下产生电火花/高频震荡，所以造成数控机床严重损失^[3]。不仅如此，所有数控机床均有相应的电压输入范围，如果电压超出/不足输入标准，则会遭受电压波动因素所影响，造成电源电压监控报警问题，使得设备不能正常运行。数控机床生产时会产生大量的粉尘，粉尘、钳工、车工等条件下出现加工误差的可能性较大。
三、提高数控机床加工精度的相关策略探讨
（一）实行数控机床设计

当前，数控机床被广泛应用于企业生产中，然而联系实际情况来看结构设计方面仍存在一定的不足，所以使得生产误差发生。针对于此，建议在主机结构设计的过程考虑到实际生产需要，对重要部件/仪器来讲建议采用外购形式提高数控机床质量，严格控制数控机床的成本。除此之外，数控机床设计时需保证等刚度、零件加工精度，有效降低数控机床中心高度，确保数控机床摆动模态的频率。此外，应该重视主轴热态特性设计，将加工精度较大零件置于热对称面，目的为防止发生热变形所致加工误差问题。
（二）确保数控机床加工精确性

数控机床全功能下可使用斜床身、简化铸造工艺流程、降低自重等，如此有助于提高斜床身抗弯和抗扭刚度。如果为数控机床导轨建议应用大负载力圆柱滚子直线导轨，从而使得数控机床导轨的刚度、几何精度得到保障。
（三）减少数控机床加工误差

经优化数控机床结构、零部件装配精度，并考虑到生产需要确保数控机床的刚度，加工现场方面需关注数控机床的环境湿度、电压、粉尘和电磁波等因素，深入分析数控机床生产时热量，及时排除存在的安全隐患，以便切实做好设备的检查工作，降低误差情况的发生率^[4]。

结语：随着制造行业的快速发展，数控机床被广泛应用、推广，为提高数控机床加工精度和质量需要及时排除影响因素，采取相关对策完善数控机床加工，进而避免数控机床加工中出现误差情况。

参考文献：

[1]朱佳敏.影响数控车床加工精度因素与控制策略[J].内燃机与配件，2020，000(001):P.78-79.

[2]伍月桂，陈柏良.影响数控机床加工精度因素及改进关键问题分析[J].内燃机与配件，2019，000(023):78-79.

[3]刘泽洞.影响数控机床加工精度的相关因素及改善对策[J].百科论坛电子杂志，2019，000(003):732.

[4]孟婷婷.数控机床加工精度提高的方法探讨[J].数字通信世界，2019，170(02):108.