探究数控机床加工精度的影响因素及优化策略

探究数控机床加工精度的影响因素及优化策略

蒋耕文 李华龙

沈阳飞机工业（集团）有限公司 辽宁沈阳 110000

摘要：随着我国科技的不断发展，各种智能设备都相继出现，其中数控机床作为机械加工中不可或缺的重要设备，对于提高产品加工质量和加工效率有着非常重要的促进作用。数控机床与普通机床相比较,无论是在机械结构,还是在控制系统,亦或是伺服驱动上,都发生了较大的改变,通过计算机的数字控制技术,有效提高了机械生产效率,并降低了机械的磨损,具有较高的应用价值。^[1]但是由于数控机床的自动化程度较高，相对于普通机床而言对仪器的要求更高，在具体加工过程中经常会由于各种原因导致加工精度不准确，从而影响整体的机械生产效率。因此，寻找出影响数控机床加工精度的各种因素并制定相应的优化策略变得迫在眉睫，本文将对此展开具体探究。

关键词：数控机床；加工精度；影响因素；优化策略

一、数控机床的工作原理

数控机床的工作原理是数控装置内的计算机对通过输入装置以数字和字符编码方式所记录的信息进行一系列处理后,再通过伺服系统及可编程序控制器向机床主轴及进给等执行机构发出指令,机床主体则按照这些指令,从而完成工件的加工。与普通机床不同，数控机床加入了很多新的技术，例如自动控制技术、现代机械制造技术、检测技术等，数控车床实现了对车床的数字化控制。数控机床的整个加工过程均为机械自动化操作，几乎没有工作人员参与操控，这就导致机床在加工生产过程中会因为各种因素干扰导致加工精度不够准确。

二、数控机床加工精度的影响因素

（一）数控编程原点的影响

在数控机床开始工作之前，编程技术人员需要事先对各部分零件的具体特征进行观察了解，并对需要加工零件的图纸仔细研究、认真分析，然后再确定机床的编程原点进行确定，这样才能使机床在加工工程中保持高精准度。但是，在实际工作当中，经常会出现图纸绘画不准确、编程人员对零件观察不细致、对图纸没有进行深入的分析了解等各种状况，导致机床在加工过程中出现严重误差。

（二）数据处理的影响

数据处理是数控机床在加工过程中非常重要的一个环节，如果数控编程对数据处理不准确，将会严重影响到机床加工的精准度。部分机床具有良好的数据自动处理系统，它们会根据已知的轮廓几何条件进行数据的自动计算，但是另外一部分机床却需要手动计算数据，在对数据进行人工手算的过程中，就很容易出现数据处理不准确的情况，从而导致机床加工存在较大的误差。

（三）加工现场的影响

导致数控机床在加工过程中出现误差的原因除了数据处理和编程原点方面的影响之外，加工现场的外部干扰也是非常重要的因素之一。首先，数控机床在加工生产过程中，会受到电磁波的干扰，继而出现电火花和高频振动的现象，这种电火花以及振动会严重影响机床加工工作的正常进行，使其产生较大程度的误差。其次，数控机床在加工时对电压也具有严格的要求，若现场产生的电压不在机场正常工作所需电压范围内，就会使机床受到电压波动的干扰，同样也会影响到机床加工的精准度。最后，在加工现场环境中，粉尘是不可避免的，当空气中的粉尘与钳工车工等不同工种进行组合时，也会对数控机床的加工造成一定程度的影响。

三、优化数控机床加工精度的有效措施

数控机床的作用能否充分发挥出来在很大程度上受加工精度的影响,目前部分被应用在制造业中的数控机床存在较为严重的加工精度问题,如果不对现存问题进行科学有效的解决,将会严重影响制造业的稳定发展。^[2]对于如何有效解决数控机床加工精度，主要有以下几种方式：

（一）合理运用误差补偿法

由上文可知，数控机床在加工过程中会不可避免的出现各种误差。对此，工作人员可以根据实际情况合理运用误差补偿法以降低误差的程度。比如：在上文中提到的由于电磁波干扰而导致的电火花和振动会对机床进行干扰从而出现加工误差。面对这种情况，工作人员可以采用误差补偿法，在机床工作之前将电磁波的干扰因素考虑进去，分析出电火花和高频振动会导致何种程度的误差，然后根据误差情况进行合理的调控设置，从而使机床在加工过程中将误差程度降到最低。

（二）提高编程技术人员的专业素养

正所谓：“专业的人做专业的事”，任何工作都离不开专业的技术人才。在数控机床加工生产过程中，数控编程原点的影响是造成加工误差的重要因素，而编程技术人员的专业能力与工作态度是影响编程原点确定工作的关键点。在机床开始加工之前，编程人员是否对工艺基准与设计基准进行深入分析了解直接决定了机床加工的准确度。由此可见，提高编程技术人员的专业素养是改善机床加工误差的有效手段。企业可以对现有的编程人员进行专业培训，加强其理论知识的学习与实践操作技能的锻炼，从而提升他们的专业能力和工作效率，有效避免机床加工误差的产生。并且，企业还需要制定严格的员工工作守则和相应的奖惩制度，规范其工作流程、端正其工作态度，使各岗位工作人员都能够拥有高度的责任心，从而有效避免因各种人为因素导致机床加工误差的产生。

（三）改善加工现场的环境

数控机床在加工过程中，现场的环境也会对其加工精度产生影响，比如空气中的粉尘、电磁波、电压波动、空气湿度等。对此，企业想要避免因环境中的各种干扰而导致的机床加工误差，就需要对加工现场环境进行优化改善、减少空气中的各种干扰物质，提前了解加工现场的电磁波状况、空气湿度等，使整个加工过程都处于一个接近于零干扰的状态，从而有效提高产品加工的精准度。

结语：随着我国加工制造业的快速发展，数控机床的应用也越来越广泛。要提高制造行业产品的质量，必须控制数控机床的加工精度。^[3]经研究，造成数控机床加工误差的主要因素有数控编程原点影响、数据处理影响与加工现场环境影响等三个方面。对此，企业必须要采取科学的解决措施，比如合理运用误差补偿法、提高编程技术人员的专业素养、改善加工现场的工作环境等，从而有效避免数控机床在加工产品各个环节中出现误差，提高加工精度，进而提高产品质量，为企业带来更大效益。

参考文献：

[1]沈德志.影响数控机床加工精度的因素与优化策略的探究[J].中国新技术新产品. 2016,(14).

[2]李宝成.数控机床加工精度的影响因素及优化策略[J].内燃机与配件. 2021,(01).

[3]陈伟.数控机床加工精度的影响因素及优化策略[J].南方农机. 2020,51(14).

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