数控机床加工操作中的误差解析

陈志勇

摘 要：我国机械化加工行业在这些年发展速度迅速，且需求量大，对我国经济发展具有重要作用。而面对数控机床加工操作中所存在的问题，不仅影响数控机床加工行业的发展，同时由于零部件精度不足常导致工件无法装配及机械设备使用寿命降低，影响其使用与发展。笔者对目前数控机床加工操作中所存在的问题进行了分析，提出了避免误差产生的方法及策略，以便为数控机床加工精度的控制提供参考。

关键词：数控机床；加工操作；误差解析

数控机床对实现金属零部件高精度加工具有重要意义。而随着我国经济建设速度的加快，数控机床加工行业发展将会更大的发展。但目前数控机床加工中常由于机床设备问题及人员操作问题常导致零部件加工误差较大，影响后期装配工作的开展，也会对后期设备使用寿命造成极大影响。对于此，在用数控机床进行零部件加工中应加强技术管理，以减少零部件加工误差，减少由于加工误差而导致的损失及影响设备使用。

一、数控机床加工操作中的误差原因分析

1.程序编制中的误差分析说明

对于数控机床加工误差，编程误差应作为重点考虑，如逼近误差，在数控机床中对零部件进行加工时，数控机床装置中存在不同的插补功能，即在零件轮廓相逼近的过程中，直线与圆弧方式进行是主要方式，而采用该种模式时，在逼近零部件时会产生较大误差，常指插补误差。这种情况常导致机械加工件精度无法到达设计要求。

2.控制系统误差影响分析

对数控机床操作控制系统，由于其未配置检测装置，同时也未配置反馈电路，因此，在设备运行中无法对系统产生的误差通过系统自动进行反馈，而这种误差其主要是由于步进电动机所造成。而这种误差，主要由以下几种，其一是动态误差，其主要是由于电动机运行中的震动问题所产生的，如由于零部件加工中所采用低频加工，其常会导致共振情况，对误差产生具有重要意义。其二是启停误差，如零部件加工中发生启停，在电动机缓慢转动过程中会导致刀具切削变化，影响精度。

3.数控机床操作误差影响分析

数控机床操作所带来的误差主要有以下几种：首先，测量误差是主要因素，如由于受到测量器具及测量者操作技能的问题，常导致其测量数据存在较大的差异，影响其加工尺寸。其二，刀具磨损问题也是主要因素，如在数控机床连续加工中，由于刀具长时间进行磨损而产生高温，导致其刀尖磨损，切削精度降低。其三，反向失动量误差也是主要因素，如机床在加工中由于机械间隙及机床传动部件问题而导致误差，影响机加工精度。此外，对刀误差也是主要问题，如机床加工过程中，在刀具移动至起刀位置时，受操作系统的影响会导致对刀误差产生，对制件精度造成影响。

4.零部件定位误差影响分析

采用数控机床对零部件进行加工时，必须采用合适的夹具对零部件进行精准定位，且定位应牢固，不得受到影响。如存在定位问题，或相同零部件定位不一致，常导致零部件加工精度偏差，其结果将致使加工件尺寸问题存在大的偏移，对零部件装配造成问题，对于此，在实际机械加工中应引起重视与避免。

二、关于数控机床机械加工中控制误差的措施分析

1.做好编程误差的控制与规避

对于编程误差的控制，首先在零部件加工前，应根据零部件编写切实可行的加工程序。如可采用手工编程形式，而这种形式对于简单零部件加工可起到一定效果；而对于复杂零部件的加工。采用计算机辅助编程可起到一定的效果。但采用计算机编程，对其进行换刀点及轨迹设置时，难免会出现一些问题。对于此，在对数控机床加工中应结合零部件特性，探索数控机床内部功能与开发，探索有效编程方法，并强化计算机辅助编程在数控机床加工中的应用，以免加工中出现走空刀的情况，减少编程误差问题。

2.加强控制系统误差控制

关于控制系统误差的问题，首先应做好加工原价的选择，如在条件允许的情况下，尽可能选择步进角较少的设备，即在设备选型中应做好电动机选择。其二，做好驱动电路环节，如针对电动机控制环节，应选择好的驱动电路实施作业，促使电动机步拒角减少，一起到提高设备加工精度的目的。另，从控制系统入手解决操作误差的问题，开环系统控制应特别引起重视。如增设类似直光栅的检测装置，对由于通道产生的误差进行监视与补偿。以便弥补步进电动机工作运行中的缺陷问题。

3.控制人为操作误差的产生

在对数控机床进行加工中，人为操作误差是不可避免的问题，如何控制用从多方面进行。一方面应加强对员工技能的培训与提高，如企业采取有效措施制定相应制度与规程，规范员工作业流程，并强化培训与考核，使员工能够养成良好作业习惯及提高其综合技能，以减少员工误操作对零部件加工所带来的误差。另一方面，加强设备保养与维护，对于存在的设备异常问题，工作人员应及时处理，同时对设备做好保养与维护，以实现设备性能的优良保存，以便实现设备的高精度加工。

4.做好零部件加工定位与保持

对于连续性、批量化生产中，数控机床加工中的零部件定位问题应重点考虑。一方面应做好工装夹具的制作，针对不同的工件，应制定不同且适应的夹具，以符合零部件在加工过程中不发生位移等缺陷而导致误差。；另一方面，在制件加工后应做好检验工作，对存在的问题及时采取措施解决，以免误差持续扩大而导致工件受损严重，影响其使用。

三、结束语

综上所述，数控机床加工技术是目前机械化加工实现批量化生产及现代化生产的重要加工技术，对我国“中国制造2025”的目标实现具有极其重要的意义。而基于目前数控机床加工技术，由于设备及操作等方面的问题，常导致数控加工精度不足，影响零部件装配及设备使用。笔者对数控机床加工中导致误差的原因进行了分析并提出了应对策略，以供参考。

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