王千源 田原嫄
东北电力大学 132012
摘要：随着现代科学技术的快速发展，大量的自动化机械设备开始逐步出现，并日益影响到人们的生产生活。机械设备生产要求的精确性也越来越高，因此，数控机床在实际的机械加工过程中得到广泛的应用。基于此，以下对数控机床加工误差原因分析及改进措施进行了探讨，以供参考。
关键词：数控机床；加工误差；原因分析；改进措施
引言
当今数控机床的应用越来越广泛，其加工精度是切削加工的核心问题，减小加工误差是提高加工水平的重点。其中，几何误差是机床最为主要的误差源。随着数控技术的不断发展和对现代机械加工精度要求的提高，切削力导致的误差问题变得重要起来。数控机床加工过程中几何误差和切削力误差同时存在，工件的加工精度受几何误差和切削力误差的综合影响。
1提高数控机床控制精度的发展情况分析
（1）提高数控机床系统控制精度：采用高速插补技术，使用微小程序进行精确控制，在连续进给中使单位精细化，在位置检测装置上采用更高的分辨率设备，进而可以提高位置检测精度（日本已开发装有106脉冲／转的内藏位置检测器的交流伺服电机，其位置检测精度可达到0.01μm／脉冲），位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制等方法。（2）采用误差补偿技术：采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和刀具误差补偿等技术，对设备的热变形误差和空间误差进行综合补偿。研究表明，误差补偿技术在提高数控机床精度方面有明显的作用，开发潜力很大。（3）采用网格解码器：检查和提高加工中心的运动轨迹精度，并通过仿真预测机床的加工精度，以保证机床的定位精度和重复定位精度，使其性能长期稳定，能够在不同运行条件下完成多种加工任务，并保证零件的加工质量，提高总体的加工技术水平。
2数控机床加工误差原因分析
2.1机床本身加工精度不同
数控机床也是由各种机械零件组装而成，在设备生产和组装过程中，会出现各种人为或无意识的误差，这必然会影响的加工过程中的精度。同时，不同的机床设备本身对精度要求也不一样，例如生产钢珠的设备精度必然高于生产钢笔的，如果用精度低的车床生产出的零配件应用于精度需求高的设备上，必然会导致机械出现不匹配或效率故障。
2.2刀具切入点设置不合理
在进行零部件封闭轮廓部分的加工作业时，如果内部轮廓曲线可以外延，则应该按照切线的方向切入进去；如果不能外延，则应该在加工中，按照轮廓曲线切入，那么此时切入切出点就会在轮廓曲线几个要素交点上。如果内部不存在相切交点，为了防止在轮廓的拐角位置上出现凹口的情况，切入切出点应该尽量远离拐点设置。此外，如果是进行螺纹加工，还会受到升降速的影响，螺纹切削开始和结束的位置上，会存在导程不合理的情况。为了避免这种误差问题的存在，应该做好螺距方向和引入的控制，从而保证螺纹精度达到要求。
2.3环境温度误差
在数控机床加工过程中，环境的影响因素至关重要，首先，由于振动、电磁、粉尘等这些因素，都会干扰到设备加工的精确程度；其次，机床的零部件大多是电子产品，对工作环境温度的要求比较严格，当设备持续性工作时间过长时，就会导致设备温度升高，如果没有相应的降温措施，就会影响到机床设备的正常运行；另外，进行加工的零部件材料本身在进行加工处理过程中，由于机床车刀和加工材料之间的刚性摩擦作用产生热变形，这个时候，被加工配件、车刀、机床等部件都会由于环境温度的变化而产生加工误差。
3数控机床加工误差改进措施
3.1增强编程数据处理技术
1）分析零件图，确定工艺过程，并且需要对零件的图样、形状、尺寸、精度进行分析，明确加工的内容与要求，确定加工方案、加工路线、切削参数以及刀具和夹具的选型。2）相关数值计算。要根据零件的几何尺寸和加工路线，计算出零件轮廓上的几何要素、基点、终点和圆弧的坐标。在编写程序的过程中，要计算相应的数值，根据几何尺寸和工艺路线以及设定的坐标系，计算加工轨迹，并得到相应的数据。3）刀具线路的设定会直接影响机床加工的质量，在设定刀具线路时要确保刀具的运行方向不会与数控机床产生间隙，促进线路运行在产品的轴向上，从而减少对数控机床精度的不利影响。4）制作控制机制。将编程完的程序在数控机床上作为参数，输入相关信息，并做好程序的校对和第一件物品的试刀。编写的程序和准备好的控制机制，必须经过校对和试刀之后才能正式使用。
3.2提高设备精度和性能
数控机床随着技术发展和精度需求提升，其加工的精度也有了很大的提升，但在机械精度要求不断提高的情况下，机床的精度和性能也需要持续性优化和提升。例如开发出高档液压全数字化数控机床，会显著降低机床驱动过程中加速和减速惯性误差。通过提升车床的承载能力和导轨精度，有效提高车床的振动扭曲，在保证车床稳定性的同时，减少车床重量。另外，对于车床的车刀也要进行标准化，力求在设备加工过程中保持车刀稳定性。
3.3加强相关人员维护意识
1）数控机床是创造价值的先决条件，因此相关企业必须认识到维护设备、保养设备的重要性。机床管理的好坏直接影响到数控机床能否正常运转，也影响到数控机床的精度和效用。2）相关人员要保证数控机床的合理运用。数控机床在现代制造业中扮演着重要的角色，它提高了机械设备的生产效率，但在使用过程中受到环境、空气、热源的影响，因此必须在日常工作中合理使用数控机床，这样才能避免机床出现故障。在使用过程中，也要加强对数控机床的重视程度，选择合适的场地，保证它的正确使用。数控机床容易受到外界的影响，因此，要有效避免其处在高温的条件和潮湿的环境中，而且相关人员要在熟悉相关操作规范之后再进行使用。3）相关人员要定期做好机床的水平度和机械精度的检查，并且做好校正工作。机械精度的校正方法有两种，第一种方法就是对系统的参数进行补偿，如丝杠反向间隙补偿、各坐标定位精度的定点补偿、机床回参考点位置校正。第二种方法就是对机床进行维修，进行导轨修制、滚珠丝杠螺母副预紧调整反向间隙。
3.4培养优秀的数控技术人才
近年来，数控机床的设备和技术得到快速更新，因此，必须高度关注数控机床现代化人才的培养和应用，这是因为在新的生产环境下，原有的知识结构往往已经无法满足实际生产需要。要注重引入具有丰富生产经营和专业知识的综合性人才，在数控机床的控制软件编程、设备整体维护方面达到更高水平，为确保设备的有效运行提供支撑，为达到最佳的加工效率打下基础。
结束语
数控机床加工技术已经比较成熟，但是加工精度方面依然有着很多的问题无法彻底地解决。从这个角度出发，我们需要积极地总结经验教训，及时发现技术方面存在的缺陷和问题，完善技术体系，将先进的加工精度提升技术应用到实践中，促进数控加工工艺的发展和进步。很多厂家已经研发出高精度的数控加工机床，如上海机床厂有限公司成功开发出具有自主知识产权的“纳米数控磨床”，为我国数控领域的发展起到了非常大的促进作用。
参考文献
[1]金旭东.数控机床生产加工误差的原因及其改善措施[J].时代农机,2019,46(08):9-10+16.
[2]高泉.提高数控机床机械加工精度中误差补偿的应用探讨[J].营销界,2019(21):173.
[3]何为.数控机床加工中刀具几何误差的研究[J].南方农机,2019,50(01):181-183.
[4]王东升.数控机床加工操作中的误差探析[J].科学技术创新,2018(05):49-50.
[5]胡闯.数控机床加工误差解决措施[J].山东工业技术,2017(23):14.