数控机床结构对加工精度的影响及对策

摘要：随着我国社会经济的快速发展，数控加工技术在工业生产领域中广泛应用，而数控机床的稳定运行及精度是对加工零件精度起到了关键的作用。本文从数控机床机构方面进行分析，提出了保证机床精度的措施，具有一定的理论研究及实际应用价值。

关键词：数控机床工艺；零件加工；应用分析

数控加工技术融合了精密机械、电子技术、光学技术、自动控制技术以及计算机技术等多种学科，通过数控装备的发展也可以促进仪器设计智能化、微型化、网络化[1]；而数控机床加工工艺的发展更能促进产品的整体设计水平和设计质量，提高零件加工的应用效果。

1数控机床的特点

与传统的加工方式相比较，数控加工技术不仅具有新技术、新工艺、新设备，而且也能够实现完整的现代化机械制造，而且数控技术可以有效解决零件品种复杂多样、批量小、高精度加工的问题，也能够提高自动化加工的质量与水平，通过数控技术可以实现规模化精度化生产，保证整个机械制造行业同步增长。1.1超精密化。与传统的机械加工相比较来看，超精密数控机床一般具有高速度、高精密的特点，能够加工复杂零部件，加工一致性好，能够保证工件的加工精度。1.2高智能化。在传统的机械加工过程中，往往依靠工人自己的经验和手感进行操作，对产品质量的一致性、稳定性难以保证。现在，数控机床依托数字控制技术，能保证产品加工的一致性[2-3]；同时，还能通过集成机器人、传感器、软件及网络等技术实现自动化、智能化的生产，实现现代化智能制造，从而不仅能够提高整个加工效率，也能保证机械加工的质量。1.3信息化。通过数控机床能够实现智能化的操控，一方面在加工的过程中，必须要针对各种数据信息进行输入与控制，提高信息处理的效率和质量，也要保证在信息技术不断发展的过程中，提高信息化的处理速度[4]。另一方面，数控机床通过物联网计算机软件、数据库等技术，构建智能制造执行系统（MES），实现车间级及企业级的数字化管理，提升管理效益。

2数控机床对加工精度的影响

由于当前我国工业化水平比较落后，数控技术还存在许多的问题，尤其是机床结构、加工工艺、工装夹具、刀具性能等方面，造成产品的加工精度不高，产品总体质量不高。本文从机床结构方面分析，主要存在以下影响加工精度的因素。2.1机床结构不尽合理。在机床加工的过程中，机床本体结构的不合理会导致受力、抗震、运行精度等方面受到较大的影响，从未影响整体加工质量。另外，加工热量传递导致机床各部件温差较大，温度变化不规律，会使得刀具与工件之间的相对位置发现了变化，造成坐标位置的变化，从而对于零件的加工精度难以保证[5]。2.2支撑结构不够优化。传统的数控机床大多采用四点或者六点支撑，但在实际应用中，由于受力、震动等原因，可能会导致某支撑点不能起到有效的支撑，从而导致其余支撑点承受载荷发生了变化，并且处于不平衡支撑，影响机床运行精度。2.3传动系统精度不够数控机床的传动系统相对于普通机床来看，采用了伺服电机，大幅度减少了传动链，传动精度较普通机床有了大幅提升[6]。但在实际使用中，对于同步带、滚珠丝杠等传动部件，仍然存在一定的误差，从而影响工件或者刀具的定位精度。

3提升数控机床精度的主要措施

根据笔者针对数控机床加工精度影响的因素进行分析，可以发现，要想提高数控机床的加工精度，除了需要依靠机床本身之外，更需要的还是在机床加工过程中，必须要保证整体的加工策略符合加工工艺的实际要求。3.1优化数控机床的本体结构。数控机床的机械本体结构对机床长期的运行具有重要作用。在设计数控机床机械本体时，可以借助现代的设计方法及工具，采用有限元设计与分析、数字化设计与虚拟仿真等，只有通过计算机模拟机械本体在加工过程中受到的切削力、震动以及受热分布等，才能从机床结构上提高刚性、抗震性、热稳定性，从而才能保证加工的整体精度及质量[7]。另外，特别对于主轴单元，要确保主轴轴承及其支撑的精度，才能确保高速运转的稳定性及精度。3.2优化数控机床的支撑部件。数控机床的支撑对于机床的稳定运行起到关键的作用。良好的支撑结构可以有效的减少机床在高速加工中的震动现象。在现代设计中，可以根据机床切削力大小及方向，尽量采用三点支撑结构、选择合理的支撑点、降低机床重心等手段，提升机床支撑效果。3.3提高数控机床的传动精度数控机床的传动精度对于保证加工质量具有重要的意义。现代数控机床一般采用闭环或者半闭环结构，但在实际使用中，对于传动中的滚珠丝杠、导轨、同步带等部件，仍然存在磨损及传动误差[8]。为了提高数控机床的传动精度，可以通过使用高精度等级的传动丝杠、高耐磨性高精度的导轨，同时采用闭环的位置检测进行传动补偿。当然，从机床结构方面能保证机床稳定运行及精度，但在使用过程中，还必须提高操作者的个人素质。只有规范的操作、定期的维护保养，才能长期保证数控机床的稳定运行及加工精度。

4结语

本文通过对于数控机床在实际应用中存在的影响加工精度的问题，对机床本体结构、支撑结构及传动系统进行了分析，并提出了针对性的解决措施，从而才能确保机床的稳定运行及加工精度，对于国家加工制造业的发展起到了积极的作用。

参考文献：

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[2]王桂龙.数控机床加工精度的影响因素及改善措施[J].农机使用与维修,2018(9):10-11.

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[4]何禛.零部件加工中五轴数控加工中心刀具算法应用研究[J].山东工业技术,2018(21):62.

[5]徐任红,王昭碧.非正交五轴联动数控机床后置处理技术研究与应用[J].现代机械,2018(3):95-99.

[6]杨金秀.数控机床加工精度存在问题的分析及探讨[J].南方农机,2018,49(12):57.

[7]毛文亮,杨小平.精密复杂零件数控加工在线检测误差补偿研究[J].机械制造,2018,56(06):84-86+108.

[8]张继洪.自动换刀机械手控制策略分析[J].四川职业技术学院学报，2018,28（6）158-161.

作者:李进东 单位:四川职业技术学院