影响数控机床加工精度的相关因素及改善对策

！　中国化工贸易　

Ｃｈｉｎａ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｔｒａｄｅ　

影响数控车床加工螺纹精度的因素与改进措施　

王建波　

胜利油田分公司孤东采油厂准备大队山东东营２５７２３７　摘要：本文研究了积屑瘤、机床和刀具等因素对数控车床螺纹加工精度产生的影响，通过实践经验，总结了提高数控车床车削螺纹精度的一些方法　

从而提高数控车床螺纹零件的加工精度。　关键词：数控车床螺纹加工精度研究　

１积屑瘤对螺纹短节切削过程的影响　

１．１产生及影响　积屑瘤是被切金属在切削区的高压和大摩擦力作用下与刀具刃口附近　

的前刀面上粘结形成的。这块金属受到加工硬化的影响，其硬度可比基体　高２　３倍，因此可以代替刀刃切削。积屑瘤在切削过程中是不稳定的。由　

于积屑瘤是在很大的压力、强烈摩擦和剧烈的金属变形的条件下产生的。　

因而，切削条件也必然通过这些作用而影响积屑瘤的产生、长大与消失。　

影响积屑瘤的主要因素有：　（１）工件材料。当工件材料的硬度低、塑性大时，切削过程中的金属　

变形大，切屑与前刀面间的摩擦系数和接触区长度比较大。在这种条件下，　易产生积屑瘤。当工件塑性小、硬度较高时，积屑瘤产生的可能性和积屑　

瘤的高度也减小，如淬火钢。切削脆性材料时产生积屑瘤的可能更小。　

（２）刀具前角。刀具前角增大，可以减小切屑的变形、切屑与前刀面　的摩擦、切削力和切削热，可以抑制积屑瘤的产生或减小积屑瘤的高度。　

据有关资料介绍，刀具前角Ｙ　０≥４０。时，积屑瘤产生的可能就小。　

（３）切削速度。切削速度主要是通过切削温度和摩擦系数来影响积屑　

瘤的。当刀具没有负倒棱时，在极低的切削速度条件下，不产生积屑瘤。　４）切削厚度。切塑性材料时，切削力、切屑与前刀面接触区长度都将　随切削厚度的增加而增大，　将增加生成积屑瘤的可能性。所以，在精加工　时除选取较大的刀具前角，在避免积屑瘤的产生切削速度范围内切削外，　

应采用减小进给量或刀具主偏角来减小切削厚度。　

１．２积屑瘤的防止措施　积屑瘤在它相对稳定时，增大了实际工作前角，还可降低切削力和热，　对粗加工螺纹有利。可在精加工螺纹时，由于积屑瘤在切削过程中，生长、　

数控机床精度影响原因及改进措施

作者：张厚来

来源：《市场周刊·市场版》2020年第05期

摘 要：首先，文章提出了影响数控机床精度的原因，其次，并对各影响原因提出对应的改进措施和改善方向，对数控机床结构设计和机床使用稳定性的维护有一定的参考意义。

关键词：机床精度;机床结构;动态响应

一、 对数控机床加工精度的影响原因主要包括如下几个方面

（一）变形

包括由于本身结构不合理等因素导致的弹性变形和机床运转过程中的发热传递给机床造成的变形，热变形是影响机床加工精度的最主要因素，最高可达机床总加工误差的70%。

（二）间隙

由于制造和装配误差、弹性变形以及磨损都会产生间隙，间隙会造成定位精度变差和响应滞后，在闭环系统中会造成系统超调，产生振荡制造。

（三）磨损

包括局部磨损、正常使用磨损本来就不可避免，只能通过措施减少磨损带来的影响。一般机械设备中约有80%的零件因磨损而失效报废，材料、装配、变形、润滑不好等情况均会导致磨损加剧，从而造成设备精度丧失。

（四）动态响应

是所有机械结构和机床状况的最终反映，决定了机床的加工精度和稳定性。且受温度、润滑情况、加工负载等情况的影响比较大。

二、 针对以上导致机床精度变差甚至丧失的情况，可以有针对性的采用一定的措施来提高机床的精度

（一）变形：通过机床结构的合理布局和优化，减少变形的产生

1. 合理布局 以镗铣床为例，针对不同加工零件的要求采用不同的床身布局结构。

工作台有十字形布局和T形床身布局，其中T形布局的工作台与床身分离，刚性好，承载能力强适用于较重的零件。对于主轴箱悬挂于立柱对于精度要求高的机床一般采用框式立柱，避免采用單侧悬挂。框式立柱结构对称，受力和温度变化的变形小，有利于提高加工精度。

（数控加工）如何提高数控机床的精度

数控机床精度问题一直是制造业领域的头等大事，对于国家经济发展的影响非常大。数控机床的精度包括位置精度、直线度、角度精度、尺寸精度等等。如何提高数控机床的精度是一个非常重要的问题。本文就围绕这个问题进行探讨。

一、材料选择

数控机床的零件材料对机床的精度起着非常重要的作用。选择高强度、高稳定性、高耐温、高耐磨损的材料会更有利于提高数控机床的精度。同时，还要注重材料的稳定性，特别是温度稳定性，因为数控机床在加工工作时会受到热膨胀、收缩等因素的影响。所以在零件加工和装配时应该严格控制温度，以确保材料的稳定性。

二、加工工艺

数控机床的精度与加工工艺密不可分。数控机床加工需要很高的自动化，不仅需要高精度的加工设备，同时还需要科学合理的加工工艺。可以采用刀具半径补偿技术等高端技术实现高精度加工，此外还可以通过改变加工路线，优化进给速度、进给量等参数，严格控制工件表面的粗糙度，提高加工精度。

三、装配工艺

除了加工工艺外，装配工艺对于数控机床的精度也非常重要。在安装和装配过程中，需要注意对各个配件的精度和尺寸进行控制，以确保每个部件的配合精度达到最佳状态。同时，还需要重视每个配件的松紧度和摩擦力，使用精密测量及调整手段，确保机床的各项参数都达到要求，确保机床整体的精度。

四、检测手段

检测手段是保证数控机床精度的关键。可以通过精度检测仪等测试设备进行精度检测，并通过测试结果来了解机床的精度情况，针对性地进行校准及维护。一个优秀的检测手段可以有效地检测机床的精度问题，在最短的时间内发现可能存在的问题，并有效地进行解决。

五、维护保养

维护保养对于保证数控机床的长期稳定运行非常重要。及时对机床进行各项维护和保养，保证机床各部件的稳定运行，如定期清理机床各个部件的灰尘、切屑，并对机床进行润滑、调整，及时更换磨损的配件等。这些维护和保养措施可以保证机床的精度和性能得到长期保持。 总体而言，提高数控机床精度需要的是多方面的配合，需要从材料、加工工艺、装配工艺、检测手段以及维护等方面加强管理和改进，从而逐步提高数控机床的精度，确保机床在加工过程中取得最佳的加工效果。

数控机床加工误差原因及对策分析

数控车床为零件加工的主要方式，对于零件加工具有较高的自动化水平，但是就实际情况来看，零件加工经常会因为设备自身或者操作不当等因素限制，而造成工件精度达不到专业要求，存在一定误差。零件加工精度最终由机床刀具与零件间相对位移误差决定，因此需要确定加工误差存在的原因，以降低误差为面对，采取措施进行优化。本文选择经济性数控机床为对象，就其加工误差与优化对策进行了简要分析。

标签：数控机床；加工误差；补偿

0 引言

数控机床零件加工经常会因为各项因素的影响而出现误差，即加工后零件实际几何参数与设计几何参数间存在一定偏差，导致零件精确度不能满足设计要求，最终只能作为不合格或者废品处理。以提高数控机床加工精确度为的目的，需要对各类加工误差原因进行分析，有针对性的采取措施进行处理，对存在的误差进行有效补偿。

1 数控机床加工误差分析

经济性数控车床对零件的加工，应用为步进电机开环伺服系统或者半闭环伺服系统来驱动刀具，在这个过程中就会因为受各项因素的影响而存在加工误差。一方面，数控机床自身因素。主要是因为数控机床所用构件精确度较低，以及机床装配过程中存在误差，导致零件加工后精确度达不到设计要求。针对此种误差原因，一般可以就高精度零部件进行更换，以及在装配环节做好控制，争取提高机床自身精确度。另外，对于部分技术能力可以达到要求的企业，还可以选择对步进电机构成的开环伺服系统进行适当的改造，使其成为闭环伺服系统，来提高零件加工精度[1]。另一方面，工艺操作因素。部分零件在加工过程中，会因为机床以及零件本身的热变形，造成切削、振动、装夹、磨损等细节存在误差。想要对此类误差进行补偿，需要建立补偿模型在CNC系统内补偿，实施难度比较大，对提高数控机床零件加工精确度需要重点研究。

2 数控机床加工误差原因与对策分析

2.1 数控机床自身原因

2.1.1 控制系统误差

（1）开环控制系统。开环控制系统并未设置反馈装置，数控信号为单向流程，并不能对移动部件实际位移量进行测量与反馈，进而会影响对加工过程中所存误差的调整。伺服系统性能决定了开环控制系统加工精确度，而伺服装置伺服元件多为步进电机，常见误差有步距误差、起停误差以及动态误差，对于不同的