探究数控车床加工精度的影响因素与优化方案
摘要：在我国工业化进程不断发展的过程中，数控车床身为重要的工业设备，对于整个工业行业有着极为重要的作用。在当前经济全球化的背景下，国内经济市场受到国外经济市场的影响，市场竞争力逐渐增大，在此情况下，人们对于车床加工的精度要求也越来越大，各企业想要保持自身核心竞争力，就需要不断优化加工方案，提高数控车床加工精度，促使企业得以在竞争激烈的市场中长久发展。本文主要内容研究了数控车床加工精度的影响因素与优化方案，希望能为我国工业行业的发展有所启示。
关键词：数控车床；加工精度；影响因素；优化方案；零件
前言：结合数控车床加工情况来看，数控车床普遍应用于接卸制造业当中，此类型企业想要提高自身经济效益，在竞争激烈的市场中保持核心竞争力，就需要不断提高数控车床的加工精度、加工效率等。与普通车床相比而言，数控车床能够实现无人化处理，并且按照提前设置好的程序开展进行相关操作，这样一来能够有效减少人为因素导致的加工问题。总而来说，采用数控车床开展加工活动，能够有效提高加工精度与工作效率，节约企业的生产成本，促使企业能够长久发展。
1.数控车床的工作原理与工作特点
1.1数控车床的工作原理
所谓的数控车床是一种现代化机械，它能够使得加工处理实现全自动，主要有主机、数据编程、辅助以及驱动四种装置构成。在这四种装置当中，主机作为数控车床的重要部分，主要功能为切割、加工工件。在主机中，加工部分通常由主轴、推进机构以及立轴还有床身构成，在主机中能够对圆弧、斜线圆柱以及直线圆柱等相对精细的加工工件进行加工，主机相对于其他机械设备而言，主机的加工工件具备的性能较多[1]。除了主机之外，数据编程装置也是数控车床中的重要组成部分，该装置主要有硬件装置与软件装置共同组成，自身具有输入编程的功能以及存储功能，能够对相关信息进行加工处理，最终完成编程程度。驱动装置身为数控车床中的主要驱动部件，主要有驱动单元、进给单元以及进给点击、主轴电机组成，数控车床在工作过程中，能够根据主机发布的相关指令开展工作，最终顺利完成生产活动。在数控车床当中，辅助加工装置能够在加工活动中起到照明、制冷、以及润滑效果，对加工活动起到辅助功能。辅助加工装置通常情况下由喷射装置、排泄装置以及监测装置等组成。
1.2数控车床的特点
结合当前我国数控车床工作情况来看，在该机械装备中使用计算机数字化控制技术，相较于普通车床加工活动有着十分显著的优势。数控车床的工作特点主要体现在系统精准度高、自动化程度高等特点，能够保证机械零件的加工活动稳定性、可靠性高，此外，还能够通过编程实现多坐标联动，加工出各种复杂形状的零件，此外，相较于普通车床而言，数控车床能够根据输入程序控制不同的加工零件，对机械零件进行批量生产[2]。除了上述特点之外，自动化程度的提高，能够大幅度减少工人的劳动强度，提高生产活动的稳定性，杜绝因人为因素导致的加工问题。
2.影响数控车床加工的因素
结合当前我国数控车床加工活动的开展情况来看，多数数控车床在运行过程中都是伺服控制与半闭环控制，此类型数控机床在使用过程中，长时间的传动会导致设备出现不同程度的弹性变形，长此以往，会导致车床的弹性间隙变大，降低数控车床的工作精度，不利于提高生产活动的质量。下图为半闭环控制数控车床系统的工作原理图。
图1：半闭环控制数控车床系统的工作原理图
2.1编程数据处理对数控车床加工带来的影响
在数控车床工作过程中，编程数据处理对于车床加工精度有着较大的影响，一旦在生产活动中数据处理出现计算错误的现象，那么将会导致加工活动的工序出现误差，进而使用加工活动的精度不能满足加工要求，降低了数控车床的加工质量。结合数控车床编程处理情况来看，最容易出现问题，对加工精度影响最大的环节时计算机编程尺寸公差的换算，通常情况下，在计算机编程尺寸公差换算环节，要充分考虑到加工工件的形状以及装配关系等情况，一旦没有考虑到这些情况，将会导致换算结果出现较大的误差，进而对数控车床的生产活动带来影响，严重情况下，会导致加工工件全部出现无法使用的情况，只能报废处理，为加工企业带来诸多经济损失[3]。在我国，各企业的数控车床加工控制系统并不是一致的，部分数控车床的自动化较高能够自行计算，但是部分数控机床在加工过程中只能通过手动预算，导致数控车床加工活动存在计算误差。此外，有时工件尺寸公差出现不一致的情况，想要得到具体的数值，只能通过人工计算，这样一来，任务量一大便极易出现计算误差，最终影响数控车床的加工精度。
2.2刀具参数对数控车床加工带来的影响
在数控机床生产活动中，主要通过刀具切削开展工作，而切削工作的开展主要依靠提前输入的编程程序进行控制。例如数控机床在对棒料零件进行切削时，如果车床的车刀轴线出现较大的偏差，那么便会导致加工精度出现误差，基于此，工作人员在对数控机床的刀具参数进行控制时，一定要提前了解加工工件的自身特征，对数控机床中的刀具参数进行精确校正，确保数控机床加工活动能够满足生产要求，提高数控机床的加工质量[4]。
4.优化数控车床加工精度的相关对策
结合当前我国数控机床生产活动的开展情况来看，部分机床生产活动不能满足零件的加工要求，导致机床加工活动质量不高，想要提高数控机床的加工精度，就需要对机床不断优化，笔者结合自身多年经验，从以下几方面详细论述了有关数控机床加工精度的优化对策。
4.1优化数控车床的整体设计
结合当前我国数控车床的制造情况来看，主动机械制造企业在选用加工产品的数控机床时，部分企业会自行设计数控车床，结合企业发展过程中的实际需求，合理采用国外数据技术，最终设计出符合生产活动的数控车床系统，这样一来能够有效节省采购机械设备的成本，还能够满足企业加工活动的需求[5]。想要有效提高数控车床的加工精度，就要求企业需要结合原先的车床设计进行优化改造，在改造过程中积极引进先进的理念与技术，选用优质的数控车床零件，因此提高数控车床的加工精度。
4.2误差补偿法
所谓的误差补偿法是在优化数控车床加工精度时的有效手段之一，运用误差补偿法能够将数控车床的加工精度控制在合理范围内，最终保证数控车床加工活动的精度，最终活动质量、精度较高的零件。但是在此需要注意的是，针对于半闭环伺服系统的数控车床，由于此类车床本身存在有反向偏差，因此在实际加工活动中，对于数控车床的加工精度很难进行重复定位，会使得最终的工件精度不能满足相关要求。对此，可以选用误差补偿法进行优化，提高数控车床的加工精度。利用先进的计算机技术提高车床加工精度，进可能的减少加工误差。在应用误差补偿法对数控车床进行加工时，一定要注意数控车床的低速单向定位一定不能受到影响，否则误差补偿法也难以保障数控车床的加工精度。
4.3选用科学合理的加工工艺
在数控机床加工活动中，科学合理的加工工艺对于加工精度的影响较大，在选择加工工艺是一定要注意三方面内容。首先，选择加工工艺时要始终遵循简单、高效的原则，在保证加工精度的前提下要不断提高加工速度。其次要结合加工工件的特点以及加工活动的自身需求，选择加工工艺，对于不能一次性完成加工活动的零件，需要合理设计加工刀具的更换次数，确保加工精度能够满足加工标准，最后，要不断优化数控机床的加工路线，尽可能的缩短加工路线，以便能够延长加工刀具的使用时间，提高加工活动的精度，减少无用工序，提高数控机床的加工效率以及经济效益[6]。
4.4提高数控车床的车身导轨精度
想要提高数控车床的加工精度，还需要对数控车床的车身导轨进行精确的计算，结合加工零件的特征以及不同数控车床的车身特点，对机床的导轨进行精确计算，减轻车床的自身重量，提高数控车床的加工精度。通常情况下，数控车床的导轨会采用封闭式的筒形结构，提高数控机床的抗扭能力，这样一来能够使得数控机床在复杂的环境下拥有较强的负载能力，提高数控机床的稳定性，不断提高数控机床的加工精度。
结语：综上所述，结合当前我国数控机床加工活动的开展情况来看，在对零件加工时，由于刀具精度等因素导致数控车床加工精度不能满足加工要求，企业想要提高数控机床的加工精度，就需要从多方面入手，对数控机床的整体设计不断优化，采用误差补偿法保障数控车床的加工精度，此外还需要结合加工零件的实际特征，合理选择加工工艺，不断提高数控车床的车身导轨精度，以便能够在保证加工精度的基础上，不断提高加工速度，为数控加工活动的顺利开展提供保障。
参考文献：
[1]梁显鹏 . 数控车床工件加工品质控制与优化方案研究[J]. 内燃机与配件, 2019, 283(7):51-52.
[2]宋万万, 曹超. 数控机床加工精度的影响因素及优化措施[J]. 中国新技术新产品, 2017(24):64-65.
[3]万青红 . 数控车床加工精度的影响因素及提高措施分析[J]. 自动化应用, 2018(10):148-149.
[4]付川川. 数控卧车加工精度的影响因素及提高措施探究[J]. 南方农机, 2018, v.49；No.300(8):58-58.
[5]李占超, 潘小新. 论数控加工工艺对刀具优化设计的影响[J]. 中国战略新兴产业, 2018, No.156(24):229.
[6]屈政伟. 车床传统加工工艺在数控车加工中的实现及优化分析[J]. 现代制造技术与装备, 2018, No.260(7):153-154.
