提高普通车床、数控车床加工精度的技巧分析
【摘要】车床就是用车刀、钻头、扩钻头、丝锥、铰刀、滚花、板牙等工具，车削加工旋转工件的机床。在车床的加工过程中，影响零件质量的因素有很多，如机床的精度、操作技巧、工艺因素等。想要提高机床的加工质量就必须对其各种影响因素进行深入的分析，掌握机床加工、操作的技巧，从而提高车床零件的加工精度和质量。文章对提高车床加工精度技巧进行了分析。
【关键词】车床加工；精度；技巧分析
车床又称为机床，车床操作工人称为车工。车床主要用于盘、轴、套以及其他回转表明工件的加工，多是圆柱体，广泛的应用与修配工厂以及机械制造中。车床主要有以下几部分组成：主轴箱、进给箱、交换齿轮箱、溜板箱、尾架、刀架、床身、床脚、丝杆、光杆以及冷却装置等。具有输出稳定、低频力矩大、稳速精度高、转矩动态响应快、停车减速速度快、高性能矢量控制以及抗干扰能力强等特点。
1车床组成和工作原理
车床作为机电一体化的典型产品，集合了现代机械制造技术、检测技术、自动控制技术以及计算机技术等，具有高精度、高效率、高自动化、高柔性等特点的机械加工设备。与其他同类产品一样，均是由动力源、机械本体、检测传感部分、电子控制部分以及执行机器等组成。车床在对零件进行加工时，操作者要按照零件加工图纸的要求进行相应的零件加工工作，在加工过程中要不断改变工件和道具之间的相对运动轨迹，使得道具对工件进行切削，从而加工出符合要求的零件。
2车床加工精度的影响因素
车床的加工精度由车床的机械精度和系统的控制精度共同决定。系统伺服控制的方法和精度的高低对车床零件加工精度有着直接的影响，而机床的机械精度对车床的加工精度也有一定的影响，主要有以下几方面影响因素：车床几何误差、道具磨损误差、车床热变形误差、车刀几何参数误差以及伺服进给系统误差等。其中，在实际应用中，伺服进给系统误差和车床几何参数误差最为常见。
现在对车床位置的控制大多通过伺服电机驱动滚珠丝杆来实现，也就是说车床的精度受到滚珠丝杆传动误差的影响，是机床定位精度的重要影响因素。在当前机床的进程中，多采用半闭环对伺服进给系统进行控制。车床工作时，伺服电机的丝杆在反方向运动的情况下，会致使空隙空运转，从而导致轴承座和轴承间产生反向间隙误差。外力作用会导致车床的运动、传动部件出现弹性形变，车床的误差是计算方法是：正向运转误差加上反向间隙误差，车床在运行的过程中，由于零件受力不均匀，导致各部件之间的间隙发生变化，从而影响加工零件的精度。
3提高车床加工精度的措施
3.1采用误差补偿的方法
误差补偿即，对车床坐标轴上已经存在的误差利用系统的补偿功能进行补偿的方法，达到提高车床加工零件精度的目的。误差补偿法是一种经济有效的车床精度手段，通过这种方法可以实现在精度不高的车床上加工出高精度的车床零件。可通过软件或硬件来完成误差补偿工作。
对于半闭环伺服系统的车床，其重复精度和定位精度受到反向偏差的影响，导致零件的加工精度受到影响，这种情况就可利用误差补偿法减少零件的精度误差。当不改变机械部分时，并且其低速单向定位到达插补起始点，可以利用编程方法对车床的精度进行补偿。在进行插补的过程中，对于反向间隙进行正式的插补即可。对于其他类型的机床，可以通过在装置内设置地址，用于存储反向间隙值。当车床轴指令改变时，车床内的装置不定时的读取反向间隙值，然后对质量进行修正、补偿，将车床进行正确的定位，减少或消除反向偏差对零件精度的影响
3.2采用误差防止的方法
误差防止法是通过设计、制造来消除误差源，属于事前预防工作。提高车床零件的装配和加工精度，可以通过控制机械加工环境以及加大车床系统刚度的方法，提高车床的加工精度。误差防止法也有自身的缺陷，车床的造价和性能成几何关系增长。如果单纯采用误差防止法进行车床精度的调节，精度范围会受到限制，达到要求后将很难再提高。
3.3其他降低误差的方法
对于车床精度误差问题还可以采用：使刀尖轨迹和理想轮廓以及加工轮廓相符，要求在编程之前计算出刀尖轨迹，实现理论上的零误差。由于刀尖中心的特征点计算以及轨迹绘制较为繁琐，一点点的失误就会造成很大的误差，所以要以刀尖的圆弧中心作为零件加工的刀位点，尽量减少并避免误差的产生，可以利用CAD软件中的点的坐标查询功能以及等距线绘制功能实现该项操作。在使用这种方法时，必须要检查所有的刀具刀尖圆弧半径的值，要求该值必须与程序中的值保持一致，并且在进行对刀操作时也要考虑刀尖圆弧半径的值，从而达到修正加工零件精度的效果。
4总结
车床的加工精度对产品的质量又很大的影响，主要表现在加工零件的形状精度、尺寸精度以及相对位置精度等几方面，因此，零件的使用者以及机床制造者都应该加强对零件加工精度的重视。文章从车床加工中存在的问题、影响车床加工的因素等方面进行了分析探讨，并提出了相应的解决措施和方法，从而提高车床加工零件的精度，提高作业水平。
【参考文献】
[1]徐良雄.C6132普通车床数控化改造及电气控制设计[J].组合机床与自动化加工技术,2012, (4).
[2]唐秋华,易磊,余震,曹俊,朱立元.三自由度数控车削加工建模与仿真[J].机械设计与研究,2012, 28 (5).
[3]黄庆华,吴雄彪,陈丰土.基于CJK6136思维十字轴全自动专用机床的开发[J].组合机床与自动化技术,2012, (10).
