杨大勇 李真 郭庆荣
渤海石油装备（天津）新世纪机械制造有限公司 天津市 300280
摘要：随着社会的发展和机械制造业的快速发展，客户对于机械加工零件的精度以及表面质量的要求越来越高。但是，在实际生产加工过程中有许多因素对工件的加工精度都有影响，如何避免或者最大限度地降低这些因素对于加工精度的影响程度对于现代加工企业具有重要的意义。本文就数控机床加工精度的影响因素及优化措施进行深入分析，以供参考。
关键词：数控机床；加工精度；优化措施
1数控机床加工精度的影响因素分析
（1）编程数据处理的影响。数控机床对应的数控编程中，若数据处理不精准，会导致整个工序出现较大的误差，并对轮廓轨迹加工精度造成直接的影响。尤其是未知编程节点的计算机编程尺寸公差的换算过程中，若没有结合每一零件的形状与装配关系，对于余量没有进行充分地考虑，就会导致误差的产生，进而造成零件的报废。部分数控机床的系统，可以依据已知的轮廓几何条件，进行节点坐标的自动计算。而有的数控系统却必须通过手动预算才能够完成。在这个过程中，就不可避免地会有误差产生。数控机床工件各处的尺寸公差若不对称或存在不一致的情况，就需要通过人工计算的方式，来进行编程尺寸的确定。如果使用同一刀具进行加工，还需要取公差的中值进行编程，为机床的加工误差留出一定的空间，确保加工的进度。而在实际计算过程中，由于各方面的因素，计算量较大，数据误差时有发生。
（2）刀具制造误差和磨损。刀具在制造和安装过程中皆会产生误差，在使用过程中还会由于切削和摩擦等原因而产生磨损。当磨损超过限定值时，表面粗糙度会随之增大，并伴有振动、噪音，使加工精度降低，生产成本增加。
（3）位置误差。位置误差是指加工后零件的实际表面、轴线或对称平面之间的相互位置相对于其理想位置的变动量或偏离程度，也称死区误差。在加工机床零件时，由于传动时产生的间隙和弹性变形、机床的刀头需要克服摩擦力等因素的作用便会产生位置误差。在闭环随动系统中，位置精度主要依赖于系统的速度放大系数和位移检测装置的精度，对加工精度影响较小，但在开环系统中位置精度将会受到较大的影响。
（4）机床定位。从结构上看，定位精度是影响数控机床加工误差的主要因素，其中对定位精度影响最大的是进给系统。在闭环系统中，为防止进给系统中的主要部件产生位置偏差，通常可以采用定位检测装置如滚珠丝杠等部件来解决。但在开环系统中，由于情况复杂多变和有较多影响因素等原因，使得无法进行有效的定位监控，所以对加工精度产生的影响较大。
（5）反向偏差。在数控机床上，各坐标轴在由正向转为反向运动时，由于各机械运动传动副的反向间隙误差和各坐标轴进给传动链驱动部件的反向死区误差等原因变会造成一定的反向偏差。对于存在反向偏差的半闭环伺服系统型的数控机床，偏差的存在会对定位和重复定位精度产生影响，继而对加工精度产生影响。
（6）加工现场环境。在数控加工现场会受到电磁波的干扰，产生的高频震荡或电火花以及超范围的输入电压，都会使数控机床的加工精度受到影响。此外，加工现场必然会有粉尘的出现，而粉尘与车工及钳工等不同的工种混合，也会对加工精度产生影响。
2数控机床加工精度的优化措施
2.1对数控机床加以修复
工作人员通过用环保氧化型的导轨涂层，进行数控机床的导轨精度修复工作，使其更加耐磨。在数控机床的产品生产过程中，机床身体部分所要导轨的拓印是其关键所在，它的存在能很大程度保障数控机床加工的精准程度，与此同时还能简化加工步骤，提高产品的生产周期。或者采用铸铁式的导轨方式，此导轨是用于精加工的产品生产中所得，当显点为18～25点/cm2，与此同时，也必须保证数控机床的润滑可靠特性，从而尽可能减少产品生产过程中的摩擦，从而控制数控机床的产品加工精度。
2.2提高机床导轨几何精度
机床导轨对于数控机床工件加工具有重要的意义，所以在利用机床对工件进行加工时首先需要对机床的导轨进行几何精度的计算和校核。若数控机床为全功能一体式机床，则床身一般采用斜床式的，这主要是为了精简机床的自身重量，保证机床的导轨精度。而且精简机床的结构能够在一定程度上提高机床自身的负载能力、抗弯拉强度以及在高负载下的运行精度，而在对导轨的滚珠进行选择时一般考虑选用负载能力较大的圆柱滚珠，这主要为了保证机床在高负载下的加工精度。
2.3完善数控机床的系统编程
编程人员通过在数控机床的使用过程中，对其编程进行完善，从而保障数控机床的加工精度，进而提高产品的质量。如果选用图1所示的对刀线路设定，就会对数控机床的产品加工质量产生影响，因为从①到②的对刀运动，与③到④的对刀运动方向是相反的，因此会导致数控机床产生间隙，而如果选用图2所示的对刀路线，从而在产品轴移的方向保持了向左的运动趋势，从而消除了数控机床的间隙对加工精度造成的影响。
3结束语
数控机床是加工生产制造过程中必不可少的机械设备，很多精密构件的加工，都需要达到一定的精度控制标准。因此，在实际加工作业过程中，技术人员要认真分析影响加工精度的因素，并结合实际加工生产技术质量要求，采取科学的精度控制方法和措施，保证加工精度不断提高。
参考文献：
[1]钱灿荣.影响数控机床加工精度的因素与优化策略分析[J].中国机械，2015(19).
[2]贺红晓.数控车床加工精度的影响因素分析及对策[J].科技创新与应用，2016(19).
作者简介：
杨大勇（1985.12-），男，辽宁丹东人 ，工程师，单位：渤海石油装备（天津）新世纪机械制造有限公司，研究方向：石油钻采机械设计制造。
李真（1985.6-），女，天津滨海新区人，工程师，单位：渤海石油装备（天津）新世纪机械制造有限公司，研究方向：石油钻采机械设计制造。
郭庆荣（1983.04-），男，天津滨海新区人，中国石油大学（华东）工学学士，工程师，单位：渤海石油装备（天津）新世纪机械制造有限公司，研究方向：石油钻采机械设计制造。
论文作者:杨大勇,李真,郭庆荣
论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/14
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