辽宁石化职业技术学院 辽宁 锦州 121001
摘要：机械作为我国各行业发展中所必备的应用设施，其制造质量以及功能都要与时代发展接轨，并能够保证机械的应用价值。数控机床利用自动化控制能力强、加工精度高等特点已经被各大制造行业以及零件加工企业所应用。数控机床的精度是影响数控设计以及使用性能的关键因素，因此，数控机床精度已经成为相关研究单位中重点研究对象。下面将从数控机床误差防止、误差补偿两个方面进行介绍，分析了数控加工精度提高技术在发展过程中存在的问题。基于此，本文就针对数控加工精度提高技术的进展及其存在的问题进行分析。
关键词：数控机床；加工精度；提高技术；存在问题
1我国数控机床发展过程存在的问题分析
从我国数控机床二十多年的发展变化历程中可以了解到，我国当前的数控机床在设计水平、制造技能上发生了显著性的变化和明显地提高。譬如:开展一体化设计、加强与专业技术人员的强强合作、不断提高现有的数控机床设计、制造水平，逐渐促使我国数控机床加工精度技术与世界先进技术水平相接近，这样不仅有利于更多先进的元部件、数控配套设施慢慢地运用到数控机床中来，并且能够更好地适应现代化社会经济发展对数控机床加工精度的日益需求。可是，目前数控机床中的一些关键技术在把握和创新上依然是非常薄弱的，到目前为止，依然存在很多的重要部件功能、数控系统的完善性依然是依靠世界其他国家的技术支撑的，我国现在还不能实现独立性单独发展。
2精度提高技术
2.1误差防止法
误差防止法是保护数控机床加工精度的基本方法，但是由于此种方法在使用过程中会受到成本条件以及母机精度的限制，导致使用效果不够明显。
尺寸误差几何误差防止。机床几何误差主要表现在机床生产到发展的全程中，机床制造过程中的缺陷是造成几何误差发生的主要原因。由于机床制造时，零件结构的配合有误差，随着机床运行时，零件发生变形，进而出现几何误差。为了控制几何误差发生，在制造时，应该着重部件配合误差处理，加大对部件安装的研究，并利用先进技术以及新型材料来完善部件安装，降低配合误差。目前，国内外已经对数控机床部件的性能、结构、生产规格、刚度、抗震性能等方面进入研究中，主要目的是为了提高数控机床的精度性能，降低误差。
热变形误差防止。热变形是导致误差发生的主要因素之一，在机床精度不断提高的同时，热误差几率也随之加大，特别是在超精密零件加工中，热变形便成为影响精度的主要原因。热变形过程中主要是由马达、轴承、传动件、液压系统等机床中相关的热源而引起，发热部件在热量达到一定程度时，部件就会发生变形，这种热变形误差可以使机床运行过程中使精度直接降低。控制热变形误差需要从降低热源、控制热传递等方面进行改进，并利用科学的热稳定结构设计来将热变形几率控制到最小化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
热稳定设计方案主要分为五种，第一种主要以控制热源为主，降低热量，使发热现象减少;第二种以冷却方法为主，可以利用加人润滑液对部件起到降温效果，使部件在工作状态中强硬的摩擦力减弱，进而降低热量，同时还能够有效控制部件变形;第三种利用改善设计，将机床布局重新科学设计;第四种可以设置能够辅助热源达到均衡的控制场，调节热源的热量，使热量掌控在部件所承受的范围内;最后一种则是控制机床生产时周边环境温度，在生产运行过程中，环境温度降低，进而降低热源热量。
2.2误差补偿法
误差补偿的基本定义是人为地造出一种新的误差去抵消或大大减弱当前成为问题的原始误差，通过分析、统计、归纳及掌握原始误差的特点和规律，建立误差物理模型，尽量使人为造成的误差和原始误差两者的数值相等、方向相反，从而减少加工误差，提高零件尺寸和几何精度。误差元素检测、建模和误差补偿、控制是数控机床误差补偿技术的关键步骤，对于误差补偿的效果具有决定性的意义;误差补偿的关键是机床误差模型的正确建立与机床误差的准确检定。
单项误差合成补偿法。以误差合成公式为理论依据，通过直接测量法测得机床的各项单项原始误差值，由误差合成公式计算补偿点的误差分量，实现对机床的误差补偿。
误差直接补偿法。利用插值的方法求得补偿点的误差分量，进行误差修正，该种方法要求建立和补偿时一致的绝对测量坐标系。
相对误差分解、合成补偿法。从得到的相对的综合误差中分解机床的单项误差，并利用误差合成的办法，实现对机床误差的补偿。
3数控机床精度提高技术措施
3.1数控机床的控制系统
控制系统通常以两种方式呈现:一种是开环伺服控制系统、一种是闭环伺服控制系统。其中，第一种伺服控制系统能够促使机床加工精度得到明显提高，通过检测，对于检测得出的数据与相关设备的数据进行比较，同时针对存在的误差及时地进行合理地修正。为能够在最大限度上提升数控机床的精度状况，需在测量工作台中安装相关的检测装置，从而取得数控机床终端部件的各个位移量，进而可使得机床运动部件的精度得到大幅度的提高。
3.2改善刀具材料与形状
刀具的材料。高速钢、工具钢、涂层刀具、金刚石等是我们较为常用的一些刀具，现在我国机床中较为常见的刀具有硬质合金钢刀具、高速钢刀具。
刀具的形状。为最大限度上提高数控机床的加工精度，在确保使用优质刀具的基本前提下，需要有完美的道具形状作为支撑，二者密切结合，才能够达到最佳的成效。在这里，需对刀片的槽型设计进行进一步优化处理，球头铣刀制造的同时要时刻关注圆弧切削刃在整个刀片中表现出的具体形状，重点做好刀尖形状的优化设计工作，这直接关乎着数控机床的加工精度。在数控机床中，当刀尖形状给数控机床加工的精度有着极大程度的影响。在目前的数控机床当中，焊接式刀具、整体式刀具仍然有着广泛的使用空间，受到磨损的刀具需进行刀磨，这个是非常繁琐的工作。
结束语
通过误差补偿技术来提高机床精度目前越来越受到重视，随着精度要求越来越高，热误差补偿也变得至关重要。加强企业自主创新能力，提高误差补偿技术与数控技术，将误差补偿技术嵌入数控系统。
参考文献
[1]李小彭,刘春时,马晓波,李晖.数控机床加工精度提高技术的进展及其存在的问题[J].组合机床与自动化加工技术,2010,11:1-4.
[2]游志毅.重型数控机床精度可靠性建模及分析方法研究[D].电子科技大学,2016.
[3]余治民.数控机床精度链设计方法研究[D].湖南大学,2014.
[4]樊皓.数控机床加工过程综合误差分析[D].河南科技大学,2012.
[5]张变霞.数控机床精度及误差补偿技术[D].中北大学,2008.
注：项目来源
辽宁石化职业技术学院2016年度学院课题成果（课题批准号LSHYZ1601）。
论文作者:侯海晶
论文发表刊物:《防护工程》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/24
标签：误差论文; 精度论文; 数控机床论文; 机床论文; 加工论文; 部件论文; 刀具论文; 《防护工程》2017年第7期论文;