数控车床技术加工精度工艺优化

　　摘要：在制造企业中，数控车床技术是一种非常有效的加工技术，借助自动化智能化的数控系统，能够显著提高生产加工的效率以及产品的合格率，为企业带来巨大的经济效益。不过数控车床在加工过程中，加工的精度会受到很多因素的影响，容易产生误差，影响产品的加工质量。文章从影响数控车床技术加工精度的因素出发，就数控车床技术加工精度工艺优化对策进行了分析和讨论，希望能够将数控车床技术的优势最大限度的发挥出来。

　　0 引言

　　数控技术的发展应用是现阶段评价一个国家制造业水平的关键指标，而经过一段时间的发展，我国自主研发的数控技术在汽车部件、电子元件、航空航天等领域得到了广泛应用，在获得社会各界高度认可的同时，极大的满足了市场发展需求。如何才能够制造出更好的硬件设施和软件系统，保障零件加工精度，是现阶段技术人员需要重点关注和解决的问题。

　　1 影响数控车床技术加工精度的因素

　　新时期，伴随着市场经济的快速发展，制造企业面临着新的发展机遇和更加严峻的挑战，想要占据更加有利的位置，制造企业生产出的产品必须具备较高的精度，而这也是衡量企业制造水平的重要标准，对此，企业需要做好数控车床技术加工精度的持续优化，提高人员操作水平。数控车床技术加工精度可以分为机床本身的机械精度以及数控系统的控制精度，其会受到加工材料、车床本身刚性、几何精度、伺服控制系统精度以及操作人员编程水平等因素的影响，大致可以将其分为4 种不同的类型：一是数控车床本身精度，二是伺服系统误差和抑制因素，三是车刀材质以及选择，四是对刀试切技术和测量误差。在数控车床加工中，操作人员需要就所有的影响因素进行深入分析，采取切实有效的措施和方法，做好误差防范工作，以此来增加工件加工的精度。从数控车床的工作原理分析，伺服系统在其运行中发挥着不可替代的作用，能够为数控车床各部件提供相应的驱动力，确保数控车床加工作业的顺利实施。而想要保证伺服系统的控制精度，必须提升丝杠的传动精度，实现电机驱动丝杠对于伺服系统的可靠控制。从目前来看，大部分数控车床中采用的伺服系统多是半闭环式结构，需要先将信号传输到丝杠，丝杠在接收到相应的信号后会反向运行，这种情况下，丝杠可能出现空转的情况，从而引发反向间隙误差，对数控车床的加工精度造成影响。

　　2 数控车床技术加工精度工艺优化对策

　　2.1 优化加工路线

　　一方面，应该对数控车床的加工工序进行合理编制，考虑装夹是否能够一次性完成所有工序，在对工序进行选择时，应该强调集中性，若无法一次性完成，则应该尽量减少刀具更换的次数。在工步划分环节，同样应该将加工精度和加工效率考虑在内，如果是统一工件的加工，应该依照合理的工序来实施数控车床加工，区分好粗加工和精加工；另一方面，应该对数控车床加工路线进行优化，换言之，在制定加工路线的过程中，应该尽量缩短路线，减少刀具空程时间，避免无用工序，借此提高工件加工的效率。例如，在数控车床加工中，应该做好表面精度和粗糙度的合理控制，对计算数值进行简化，以此来降低编程工作量。

　　2.2 确定加工零件工艺性分析

　　为了能够切实保证数控车床的加工精度，工作人员需要确定好加工零件的工艺性，依照机械零件的外形尺寸以及相应的局部特征，确定好加工顺序，在保证加工顺利进行的同时，减少数控车床在零件加工过程中重复更换刀具的时间，以此来避免资源的浪费，提高生产效率。同时，应该确定好相应的工艺基准，尽量避免出现基准不重合误差，减少装夹误差，以此来确保零件加工之后的尺寸精度以及轮廓位置要求。加工零件的工艺性需要能够同时满足数控车床的加工可能性和加工便捷性，对于机械设计人员而言，应该在确保设计基准、检测基准以及加工工艺基准一致性的基础上，关注零件尺寸的协调，从数控车床的加工编辑诶性出发，对加工零件的尺寸进行规范，确定好编程原点坐标值。

　　2.3 选择适当的加工方法

　　在利用数控车床对工件进行加工的过程中，应该根据工件的尺寸、结构等，选择恰当的加工方法，以保证加工的精度和生产效率，确保工件的加工质量与表面粗糙度能够满足要求。例如，在借助数控车床间生产加工的过程中，应该对铰孔方式进行合理选择，若孔径较小，可以采用铰孔，若孔径较大，可以采用撞孔，通过这样的方式，能够对产品的加工精度进行优化，降低零件加工的成本。

　　2.4 提升装夹定位精度

　　数控车床加工环节，装夹定位精度对于加工精度有着直接影响，想要提升装夹定位精度，可以采用的方法有两种：一是精定位基准法。主要是将已经加工完成的表面作为装夹定位基准，该表面为精准基面，能够有效减少毛坯装夹面引发的加工误差。在实施加工中，应用六点定位准则，能够通过提高装夹精度的方式来提高工件的加工精度，例如，在对轴类工件的右端面进行加工时，需要将其左端部固定在卡盘上，为了能够尽量规避毛坯公差的负面影响，可以依照“基准先行”的路线设定原则，对零件右端进行装夹，借助外圆车刀，车削出长度在30~40mm的夹持段，然后取下零件取下，将其左端夹持在卡盘上，在方便长度测量的同时，也可以显著提高装夹定位精度，有效减少圆跳动对于切削加工精度的影响；二是一夹一顶法。数控车削加工中，比较常用的工件装夹方式有很多，如三爪自定心夹盘装夹、四爪单动夹盘装夹、一夹一顶、双顶尖装夹等，而依照零件本身的尺寸要求分析，对于一些尺寸较大，精度要求较高的轴类零件，在进行装夹时应该优先选择一夹一顶的方式，使用夹盘将零件一端夹紧，另一端则顶牢在机床尾座，以确保零件在加工的过程中不会出现让刀问题，提高零件加工精度的同时，也可以在进行粗加工的过程中，选择较大的背吃刀量，提高加工效率。

　　2.5 合理确定编程尺寸

　　在编程环节，尺寸计算结果的误差会对零件加工精度产生直接影响，如果技术人员在编程过程中，没有将零件结构尺寸公差考虑在内，则必然会对加工误差产生影响。实际车削加工中，零件的很多结构尺寸都有公差存在，而且公差值各不相同，在编程环节，如果依照零件实际基本尺寸来对程序进行编制，忽视轮廓公差带尺寸的影响，则再高精度的数控车床也无法保证零件加工的精度。针对这样的问题，需要对零件的基本尺寸以及公差带位置进行改变，在确保零件极限尺寸不变的前提下，运用计算极限尺寸平均值的方法，来对相关数据进行调整和优化。以工件螺纹部分的加工为例，考虑切削过程中，刀具会产生向外的挤压力，从而导致外螺纹外径尺寸变大，内螺纹内径尺寸变小，影响螺纹的配合精度，在编程环节，必须将这种尺寸变化考虑在内，通过对刀具补偿值的合理设置来保证加工的精度和效果。另外，在确定编程尺寸的过程中，还应该充分考虑材料本身的弹性及塑性变形的影响，这样才能真正保证编程尺寸的合理性。

　　3 结语

　　总而言之，新的发展环境下，制造企业应该加大对于数控车床技术的研究，提高数控车床技术的加工精度，保证零件加工的效果。在实际生产中，数控车床的加工精度会受到多种因素的影响，要求制造企业推动相关技术的持续优化和完善，从加工工件、加工方法、工件装夹、编程控制等角度，不断提高数控车床技术的加工精度，将误差控制在尽可能小的范围内，这样才能推动制造业的健康发展。

　　作者简介：周少良（1968-），男，湖南衡东人，衡阳技师学院高级讲师，研究方向：教育教学管理。

　　参考文献

　　[1]屈福康.数控车床加工精度优化策略探析[J].机电工程技术，2019，48（5）：97-99.

　　[2]祝国政，韩新明，魏海涛.数控车床加工精度的工艺处理及优化[J].中国石油和化工标准与质量，2019，39（9）：194-196.

　　[3]张新英,连金峰.木材加工智能数控机械自动化改造浅析[J].林产工业，2020(04)：77-79，82.