数控机床精度调整测试的分析与研究

时间：2024-11-06

苏林

（齐齐哈尔二机床（集团）有限责任公司，黑龙江齐齐哈尔 161005）

数控机床的产生时间久远，但是一直未得到有效的开发和利用，实际上，它是在对机械能、电能、液压等进行有效整合的基础上创造的。在大工业生产时代，数控机床发挥着重要的作用，不仅有效提高了工业生产的效率，还减少了劳动力的浪费，极大的节约了资源。在我国现阶段，数控机床被用于各个生产领域，它对工业生产领域尤为明显，由此可见，数控机床对我国工业的发展、国家的发展具有着重要的意义。因此，将数控机床的精准度控制在合理的区间显得尤为重要，以下将对数控机床的精准度问题进行了具体的阐释。

1 数控机床的精度分析

对于数控机床来说，它的精度问题一直是生产者关注的对象，数控机床的精度表现形式众多，主要精度内容为几何、定位、和切削三个精度。这三个精度是数控机床精度的主要构成，同时也是实现有效生产的保证。对于数控机床中的几何精度来说，它的精度点主要是对几何形状存在的误差进行反馈，对于几何误差来说它是关于形状来说的，在一些装机模型中，会对几何形状原件进行安装，在这个过程中，如何将几何形状的误差和几何形状原件安装之后的误差进行精准的控制，实际上这些都是几何精度在发挥着作用。对于数控机床的定位精度来说，它是对机床运行过程中的动态监测，以至于在运用机床进行生产的过程中，能够在数控机床定位精度的基础上，将运动中的位置精度误差实现为零，只有如此才能在不断的生产中，将生产中的物质实现有效生产。最后，对于切割精度而言，它受其它精度的影响巨大，可以说它的精准对是由其它两个精度保障的，尤其是对一些细小形状进行切割的过程中，这种影响极为明显，因此，要想实现数控机床的有效运行，就要对以上三个精准维度进行准确控制。

2 如何提高数控机床的精准度

要想实现工业化生产，对于数控机床的精准度分析显得尤为重要，这样可以使我们在对其进行准确了解的基础上，进行有针对性的检测，进而为数控机床的高效率运行提供保障。在对影响数控机床加工效率进行分析的基础上发现，几何误差对其影响巨大，在对其精准度进行测试时，要对机器进行预热，然后使其能够在正常运行之下进行检测，进而对它的检测真实性提供保证。对于检测的次数要进行严格的控制，要使其在同一次检测中进行，因为数控机床的精准度之间的影响密切，如果进行多次的检测实验，会使其在在检测的过程中出现误差。对于数控机床的精准度提升来说，主要有两种形式，一种是针对在机床生产过程中，就还未出现误差进行简单的预防，这种预防误差主要是从机床的设计过程中展开的，这种误差方法为实现误差的有效消除，保障机床的精准度，具有着重要的意义，它真正实现了将误差消灭在萌芽中。另一个不得不提的方法，就是误差补偿方法，这一方法是针对误差出现之后的，有效解决。这一方法主要是通过人为的操作进行误差的创造，进而使误差之间相互作用，最终实现误差的相互抵消。对于补偿法来说，它的内容丰富、作用显著、应用的也最为广泛。

2.1 数控机床的定位精度检测

对于数控机床的检测来说，运用一些具体的仪器进行检测尤为必要，它不仅能够帮助检测者更加直观的分析机床存在的精度误差，同时，还能够对存在的误差进行分析研究。在对数控机床进行定位精度分析的过程中，通过一些激光干涉仪进行了如下的检验，首先，将激光干涉仪安置于数控机床上，之后就激光干涉仪的数据进行调节，以便为更好的检测提供支持，其次，将激光干涉仪安置完毕之后，要将其进行预热，只有在有效的预热之后，才能够分析正常运作条件下存在的误差，进而为分析误差，消除误差做足准备。最后，当运用激光干涉仪之前，要对检测的机床进行预热，使它能够在稳定的运行中，输出误差数据，在输出数据之后，要对数据结果进行细致的分析，并根据分析的内容进行误差方法的研究。通过数据测量之后的数据分析，对机床的精准度进行调整，进而使机床精度得到保障，为更加有效的实现数控机床加工的有效运行，提供技术和工具支持。激光干涉仪工作原理如下图1所示。

图1 激光干涉仪工作原理

对于激光干涉仪的工作原理来说，主要是将从分光镜发散出来的两束光，通过反射作用在一端形成参考光，在可动反射镜端形成测量光，然后两束光线在通过分光镜之后，进行很好的融合，在融合之后会产生光线，在经过不断的反射过程中，光线逐渐汇集，最终在探测器上形成干涉光，对于这个干涉光来说，它就是进行数控机床准度测量的关键，在激光干涉仪的作用之下，将数控机床的精准度实现了有效保障。

2.2 数控机床的反向偏差检测

在数控机床的运行过程中，会存在着一些死区，这些死区对数控机床检测的误差存在着较大的影响，能够使机械运动出现的误差，在不断的运行中形成反差，这些通常被称为反向间隙。反向偏差对精度的影响较大，不仅对定位的精度产生影响，还会对影响其它精度的准确性，例如，在对一些物质进行切削运动过程中，如果未能将反向偏差进行控制，一旦超出正常的范围，将会对一些细小物质的加工造成极大的消极影响，尤其是对孔隙形状来说更是如此。

在进行测量的过程中，要对坐标轴两端的参数进行了解，使其能够在一个定值条件下，通过运动来对相关的距离进行精准度的测量，测量的次数要以终端的参数为主，多是分七次进行。进而为保障精准度检测结果的真实性，进行有效的保障。对于这一测量方法来说，通过编程法测量更为容易，同时，值得注意的是工作台的运行速度，对测量结果具有着巨大的影响。但是，对国产的数控机床来说这一方法存在着一定的合理性，因为国产机床缺乏补偿功能，对于这些机床来说它们能够在定位中，消除间隙，进而实现数控加工。

2.3 机床周边环境对测量精准度的影响

对于数控机床的测量来说，存在着很大的不确定性，因此，将外界所有干扰进行排除，对保障测量的精准度，具有着重要的意义。

因此，对环境中存在的一些影响因素进行排除，减少空气的流动，将气温保持在恒定的状态下，然后，对其它正在运行的机器进行控制，使其停止运转，通过一系列方法来减少误差出现的概率，进而为测量的精准度提供保障。例如，在进行测量的过程中，如果未就环境中的气温和气压进行控制，那么很容易在测量环境改变的状态下，出现一些误差，这些误差对测量曲线的活跃性会产生极大的影响，这就在一定程度上，导致了误差出现概率的增加。在实际的测量实践中，如果未能就存在的误差进行调节，在数控机床的运行中将会带来巨大的损失，因此，要在发现误差之后，进行及时的误差补偿工作，尽量减少因测量仪器使用不规范，影响测量结果的准确输出。