浅谈提高数控机床加工精度的方法

宋佳佳

（陕西航空职业技术学院机械工程学院,陕西 汉中 723102）

数控机床是实现先进制造技术的重要基础装备，数控机床是高精度自动化机床，主要是因为它具有很好的伺服反馈系统以及快速的响应能力，所以在机械制造生产中已得到了广泛的应用。随着企业对零件加工要求的不断提高，也对数控机床的加工精度提出了更高的要求，在这里就针对这一问题进行了分析和归纳。具体如下：

1 机床的提高

为了提高数控机床的加工精度，可以从数控机床的反向间隙和定位精度两方面入手。定期对机床进行检查和补偿，对于这两方面的测定和补偿是提高数控机床加工精度的首要方法。目前使用的补偿手段有误差防止法，误差直接补偿法，相对误差分解、合成补偿法。这些方法的实施需要一整套完整的高精度测量装置和与它相关的辅助设备，成本高，浪费时间，经济性不好。而且补偿受环境等各方面因素影响，效果不是很显著。个人建议使用者不必将精力浪费在这方面。这是机床生产厂家应该考虑和解决的问题。

2 加工工艺手段的改进

在工件的精加工过程中，可以通过如下的方法，从而提高精加工要求。

（1）增大刀具前角。

（2）用好的润滑性能切削液，使切屑和刀具同时形成润滑膜的吸附膜，可以减少切屑和刀具间的摩擦，可以抑制积屑瘤的产生。

（3）将数控铣床切削速度提高到3200r/min以上。这样切削温度就高于积屑瘤产生的相对温度区域，也能控制它的产生。

（4）降低前刀面的表面粗糙度值。

（5）使用金刚石等高硬度材质作为提高数控机床精度的刀具材质也是一个很好的途径。

（6）改善切削环境提高机床加工精度。增加空气净化装置和温度调节装置也可以提高机床加工精度。

3 编程方法的改变

（1）合理设计公差带位置。带偏差的尺寸是零件加工必须要保证的重要尺寸，其公差带的位置分布是不一样的。我们编程的数值计算工作是要根据零件轮廓尺寸进行计算，需要在最大值和最小值之间，选择确定一个尺寸用于控制精度。如果尺寸选择不合适，就算数控机床的精度很高，也不见得能加工出复合公差要求的工件。

解决的手段是调整公差带位置。如图，取尺寸中间值作为基本尺寸，将公差带改为对称公差。

（2）数控机床由于丝杠螺母传动系统存在反向间隙的原因，会出现反向误差。反向误差会引起刀具反向加工移动响应滞后，影响加工精度。为了消除反向误差，提高加工精度，应尽量避免反向加工，尤其是当被加工的工件尺寸精度接近数控机床的重复定位精度时及其重要。

（3）降低数控系统累积误差的影响。当数控机床在长时间进行G00，G01，G02，G03等加工动作时，数控机床将产生累积误差，当其累积到一定数值时，会增大机床的定位误差，影响加工精度。所以，必须减少甚至消除累积误差对加工精度的影响，措施如下：

1）A尽量使用绝对方式编程。绝对方式编程以坐标系原点为基准，该点是一个在编程过程中不变的点。每一个加工动作都是以此为基准，只要原点不变，加工定位就准确，就不会造成误差的叠加累积。而增量方式编程，是以当前动作的终点为基准计算下一动作坐标位置的，前一动作的误差就会和当前动作的误差叠加到一起，移动一次，累积一次，连续动作多次必然产生足以影响加工精度的累积误差。

2）B在数控程序中编写回参考点命令。机床自动回到参考点后，会使各坐标清零，便可以消除数控系统运算的累积误差。在较长的数控程序中，为了消除累积误差，通常采用回参考点换刀的编程思路，就能有效的保证加工精度，一举两得。

（4）直接在参数设置中补偿。试切完成后进行测量，发现尺寸误差成单方向分布，且误差值相同。可在数控机床操作面板上通过参数设置直接消除误差影响。

图1

将z向0.04mm的误差通过计算（-398.812-0.04=-398.852），将结果输入，点击进行更改。

图2

结果如下图：

图3

注意，此方法适合单件，小批量生产。以上是个人的经验之谈，仅供交流。

[1]俞晖.加工中心定位精度和重复定位精度标准浅析[J].机械工业标准化与质量,2009(08).

[2]倪祥明.数控机床及数控加工技术[J].北京:人民邮电出版社,2011.