数控车床技术发展现状及精度提升方法探索

数控车床技术发展现状及精度提升方法探索作者：杨皓天万腾刘瑶

来源：《农机使用与维修》2017年第12期

摘要：数控技术是现代工程制造业所依托的重要技术，我国的数控车床技术近年来有了长足的发展，为我国的机械加工行业提供了不小的帮助，但同时也应清楚的认识到我国数控车床在技术和市场占有率上的不足，生产厂家应积极探索出路，数控车床的使用者也应尝试新方法以提高零件的加工精度。

关键词：数控车床；发展历程；现状；精度提升

中图分类号：TG659 文献标识码：A

doi：10.14031/ki.njwx.2017.12.021

数控技术是将机械、电子技术、液压及气动等众多技术集于一身的先进技术，数控技术自诞生以来给机械制造业带来了巨大的变化，其具备的高效率、高精度以及高度自动化的优点正迎合了装备制造业对加工设备的需求，数控机床技术水平的高低和其加工能力的强弱是衡量国家装备制造整体水平的重要标志。数控车床是数控机床最常见的重要分支，在数控加工中需求量高、占有的比例很大且发展速度很快，通过研究数控车床的发展过程及发展现状，努力探索先进的加工技术及工艺，能够更好地促进我国数控车床技术的发展，为提高我国工业制造能力提供保障。

1 数控车床技术发展现状

我国对数控车床的研究和开发始于20世纪70年代，经过多年的探索与发展，截止到2000年，结构简单的卧式数控车床已经较为广泛地在各大加工企业中使用，其特点是价格低廉、购置所需的费用较少，且能够完成车床加工的常规需求，且加工效率相对于人工较高，特别适用于批量生产中使用，因此受到了加工界的欢迎，目前仍有很多企业仍在使用这一机型。随着时代的进步，有2轴控制的斜床身数控车床及立式数控车床逐渐占据我国市场，相对于普通卧式数控车床而言，其加工能力、自动化程度更为强大，国产机型受到了用户的认可与购买，能够在机械加工上给我国加工企业以更大帮助。而更为先进的3轴以上的数控车床，因其技术复杂且售价较高，在我国的中小加工企业中的保有量较低，大企业所购置的3轴以上的数控车床也多以进口技术为主，其机型多为外资或合资企业所生产的成熟产品，国产机床对高端机床市场的占有率较低。近年来，我国针对中高端的数控车床市场也努力开发了新技术，如双主轴双刀架车削中心、车Y 轴功能的车削中心以及铣复合中心等新技术和新机型都纷纷研发成功并推向市场。

尽管近年来通过不断努力，我国的数控车床技术取得很大的进步，但是与发达国家相比还存在着较大的差距，其主要表现在以下几方面：（1）由于我国的数控技术起步较晚，技术沉淀不足，导致可依靠的技术基础资源缺乏、专业技术人才较少、自主创新能力较弱。（2）由于加工能力和经济实力的限制，市场上所出售和使用的数控车床多以中低端机型为主，导致低端产品产能过剩，中高端产品市场占有率严重不足。（3）由于国产的中高端机床产量及销量较少，导致机床生产企业获得的市场回馈不足，这影响了我国高端机床的结构改良与技术进步，导致高端机床的产品质量及可靠程度仍存在一定的缺陷。（4）由于市场占有率及技术水平的制约，我国能够生产高端机床的大型企业及国际化企业严重缺乏，国有大型机床厂所拥有的技术仍较为落后，其发展方向及出路仍有待探索。

我国现阶段所使用的先进车削技术主要包括以下几类：（1）超精密车削加工。主要包括精密车削、研磨以及镜面磨削等加工工艺，主要利用超精密车床以精细的加工手段完成微量车削，车削厚度仅为1 μm，通常用于加工球面、类球面等表面光洁度较高的零件。（2）高速切削加工技术。主要应用于产品的精加工工序，能够有效缩短产品的加工时间以提高生产效率。在加工的过程中可以保持刀具较低的温度和较浅的切削量，既延长了刀具的寿命也减少了材料的浪费，且高速车削能够获得更好的零件表面质量，能达到高效率与高品质共存的要求。（3）车削复合加工技术。车削复合加工技术以车床为主要的加工机构，除车削加工工具以外，还包括了辅助铣削加工工具等其他工具，能够在完成车削加工的同时在轴类零件上完成沟槽及平面的加工，此种包含两类以上加工工序的复合加工技术具有高效、高精度的明显优势。

2 提升数控车床加工精度方法探索

由于数控车床是多学科结合的现代化产品，要提高其加工零件的精度主要应从以下几方面考虑。首先，应对机床按照标准进行精度方面的调校，主要从主轴、镶条及床身三方面进行调校，应对车床的加工过程做及时的监控，发现某一部分存在不足应及时调整，同时应观察定位精度及反向偏差等方面是否有提升的空间，必要时先通过手动方式对机械进行修正，再通过数字控制进行进一步优化。其次，考虑电子脉冲是否对滚珠丝杠的导程产生误差影响，进而影响到车床的加工精度，以及各个传动机构的配合精密程度是否达到出厂要求，若发现进给机构存在传动间隙，应及时给与处理。再次，在数控编程的过程中，应考虑尽量缩小偏差，以达到降低误差的要求。多考虑使用插入回参考点指令进行编程或使用绝对方式进行编程，就能在一定程度上提升加工精度。在编程的过程中使用逼近误差进行处理，这种采用近似的处理方式就容易导致误差的产生，此时应尽量选择掌握廓形方程来编程，以减小编程对数控加工精度的影响。

3 结束语

通过分析我国数控机床的发展过程及取得的成就，清楚地认识到我国工业加工行业存在的不足，数控车床技术以及数控机床技术的发展空间仍然很大，还需要生产厂家和使用者在技术及使用方式上多加探索，努力提高我国制造业的科技水平。