栾立国
哈尔滨哈飞空客复合材料制造中心有限公司，哈尔滨，150000
摘要：随着精密加工技术在航天航空、国防工业、汽车工业等产业中的广泛应用，对数控机床精度的要求越来越高。然而，由于数控机床在设计、制造和装配中产生的几何误差、数控机床在切削加工过程中产生的热变形误差和切削力引起的力误差等诸多误差因素，严重影响数控机床精度质量。另外，国产数控机床一直存在精度质量丧失快的问题，如何比较长时间地维护和保持精度质量是个比较棘手的问题。本文主要研究了影响数控机床精度的主要因素，并在此基础上提出维护机床高精度的方法，以期提高机床精度质量的保持性。
关键词：数控机床；精度；影响因素；保持措施
当下，高精尖的数控机床主要应用在我国航空、军工、汽车以及发电仪器等制造行业。我国的数控机床技术已经拥有几十年的发展历史，并且已取得了显著的成果，目前已经掌握了数控系统、伺服动力、主机研发等关键技术，其中还有一些核心技术已经实现产业化进程。我国是当今社会数控机床消费量最大的大国，自己研发的数控机床的比例逐渐增加，相关数控技术领域的人才团队也在迅速扩大。精度保持性是评价高档数控机床性能优良的关键要素之一，精度保持性差也是国产数控机床普遍存在的问题。要想有效地保持数控机床的精度，前提是要准确认识影响数控机床精度保持的影响因素，进而有针对性地找出解决问题的方法。
1 影响数控机床精度的主要因素
1.1数控机床形状的变化
数控机床自身的刚度以及热变形情况是决定机床形状变化的重要因素。数控机床形状变化主要体现在以下两方面：第一，数控机床的刚度是指数控机床在外力作用下，在机床形状不发生改变的情况下，机床能够承担的最大应力。因为数控机床所工作环境十分复杂，机械设备与器件之间的摩擦接触十分常见，如果数控机床的刚度不能满足要求，数控机床自身的部件在受到外力作用时就很容易出现错位或者脱落的问题，使数控机床无法正常运作。第二，数控机床在外部热源或自身热源作用下会产生热变形。外部热源主要包括自然光线和工作环境温度；自身热源主要包括轴承或部件工作时摩擦产生的热量。此外，数控机床的材质也会对其热变形产生影响。根据有关调查发现，数控机床长时间运作所产生的热变形是影响机床精度的主要因素，尤其是自动化精度较高的机床。
1.2安装误差的影响
在数控机床的组装和安装过程中，零部件间主要依靠螺栓进行连接。适宜的螺栓预紧力能够使零部件间的联接更加牢固，有效地提高零部件之间联接的可靠性和稳定性，从而提高机床整体的稳定性，提高产品加工精度。不适宜的预紧力则可能带来零部件联接的位置发生松动甚至连接脱落的问题，导致数控机床在工作中出现不同程度的抖动，因为抖动情况的存在，数控机床自身器件之间的啮合状况就会受到比较严重的影响，甚至降低数控机床的刀具使用寿命，使数控机床的加工精度大打折扣，给机床的长期工作带来负面作用，所以为了保持数控机床的整体精度，高质量的安装是机床平稳工作的基础保证。
1.3 刀具误差的影响
数控车床刀具误差是指由刀具的制造误差、装夹误差以及磨损误差导致的加工误差。
刀具的尺寸精度，将直接影响工件的加工尺寸，刀具的几何形状精度，将直接地影响到被加工零件表面的各种几何形态和精度,这就是制造刀具精度误差的影响;在进行装夹刀具时,如果造成了装夹的误差,这也就有可能会严重影响到机床的总体加工精度,例如刀具的刃尖角中心线和工件的轴线之间不垂直、刀尖和工件的轴线之间不齐平、对中精度差等现象都会大大降低。在刀具的正常使用和运行过程中,不可避免地将有机械因素对刀具造成一定的磨损,并且其所受到的磨损数量也会随着剪力和切削重量的减小而逐渐增大,从而直接决定了机床精度的维护。
2 保持数控机床精度的具体措施
2.1 正确使用数控机床
数控机床要经常使用，数控机床和其他制造装备一样，一般不宜长期不开机、不用，应经常使用。特别是新安装投入使用的机床更，要在使用初期进行充分的运行。较长时间不需要使用机床时，也要定期开机，每周至少通电一次，利用机床的自发热来降低机床内部湿度，避免电子部件因受潮导致损坏。当机床发生故障时，非紧急情况一般不建议关闭电源。发生故障后应冷静处理，根据故障发生状况进行认真和细致地分析和排查，逐步缩小故障源可能范围。在使用数控机床时应根据加工工件的材料和刀具材料、要求的切削方式以及加工要求等来合理选择切削参数，避免不适宜的运行状态影响机床的加工精度。
2.2 保持机床良好的工作环境
在规划安装数控机床时，要注意数控机床对环境的要求。数控机床的安装位置应尽可能地避免阳光直射，防止长期日光照射对数控机床造成损坏。同时，数控机床的位置应远离振动源、放射源和热辐射源等，数控机床在工作中，数控系统中的电信号尤其是补偿信号很容易受到外界的干扰，影响数控机床的精度质量，因此，需要做好电磁屏蔽工作。此外，机床的工作环境应能够保持数控机床在干燥、通风和恒温、无尘的环境下运行，并且要避免接触腐蚀性气体或液体。在数控机床工作中，应保证的电源的稳定供应。在数控机床使用时，还应注意保持数控机床的清洁度，每班结束及时处理切屑垃圾，并将机床擦洗干净。
2.3 加强数控机床的定期保养
数控机床的定期保养对保持机床加工精度来说是非常重要的。一般情况下，应每年进行一次小保养，每两年进行一次大保养。定期检查的范围包括：主传动链上主轴传动的松紧程度，及时调整到松紧度，避免主轴转动时出现打滑；检查丝杠和数控机床床身的连接精密度；检查和调整丝杠螺纹副的轴向间隙；检查对风道过滤网，排除堵塞隐患；定期对机床的润滑油、冷却液系统的过滤网进行清洁；定期检查并更换机床冷却油液，伺服电机的电刷，各部位紧固件以及开关和限位挡块；定期维护冷却器和加热器等等。
2.4 监控数控机床的精度
对数控机床的精度进行监控对提高和保持机床精度质量至关重要，通过实时监控可实时了解和掌握机床加工精度质量状况。由于数控系统的发展，给精度质量监控带来了更为方便、有利的条件，由此使得数控机床精度质量的维护和管理更加便捷、经济。通过监控数控机床的状态参数，如机床的温度、运行速度等，了解机床的工作运行情况，并根据工作运行情况来分析和辨识机床精度质量的实时情况，以此进行机床精度质量的维护和管理。此外，在对精度进行监控的过程中如果发现精度质量发生变化，数控系统会自动通过补偿技术及时修正精度模型进行精度补偿，保持精度的高质量。
3 结束语
数控机床长时间处于运行状态下，其自身的零部件容易出现各种不同程度的磨损问题,进而造成机床在加工过程中精确性的下降。因此,在设计和使用各种数控机床的过程中,应高度重视数控机床运行的状态,必须采取科学、安全的手段和方法来针对直接影响各种数控机床运行精度的因素做出综合分析和设计,唯有这些手段才能够确保数控机床时刻地处于最佳的运行状态,从而进一步确定和提高零件加工质量。
参考文献：
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[2]陈华.浅谈数控机床加工精度异常故障的诊断和处理方法[J].职业，2016（11）