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摘 要 本文通过分析数控车床加工精度的几个主要因素，阐述了相应地解决措施，希望对日后的数控车床加工水平起到重要的推进作用。
关键词 数控车床 加工精度 误差补偿
在实际生产中，数控车床车削零件的质量受诸多因素的影响，如工艺过程、数控系统、数控编程和对刀调整等都直接影响零件的加工质量。但可以利用软件来进行校正补偿，在软件的支持下，使每道工序、工步、走刀都能获得最佳的切削用量组合，充分发挥工艺系统的潜能，获得高的加工精度及重复精度。
一、数控车床的组成及工作原理
数控车床是集现代机械制造技术、自动控制技术、检测技术、计算机信息技术于一体的高效率、高精度、高柔性和高自动化的现代机械加工设备。它同其它机电一体化产品一样，也是由机械本体、动力源、电子控制单元、检测传感部分和执行机器（伺服系统）组成。在普通车床上加工零件，是由操作者根据零件图纸的要求，不断改变刀具与工件之间相对运动轨迹，由刀具对工件进行切削而加工出要求的零件。而在数控车床上加工零件时，则是将被加工零件的加工顺序、工艺参数和车床运动要求用数控语言编制出加工程序，然后输入到CNC装置，CNC装置对加工程序进行一系列处理后，向伺服系统发出执行指令，由伺服系统驱动车床移动部件运动，从而自动完成零件的加工。
二、数控车床加工精度控制方法
一般注意以下几点：刀具磨损、工件弹性变形、加工工艺、加工顺序、对刀、修改刀补、机床间隙状态、装夹方式等。
1、数控车床加工优化参数，平衡刀具负荷，减少刀具磨损。而由于自身几何形状的差异导致不同刀具在刚度、强度方面存在较大差异，例如：正外圆刀与切断刀之间，正外圆刀与反外圆刀之间。如果在编程时不考虑这些差异。用强度、刚度弱的刀具承受较大的切削载荷，就会导致刀具的非正常磨损甚至损坏，而零件的加工质量达不到要求。因此编程时必须分析零件结构，减少磨刀及更换刀具的次数。
2、数控车床加工的工艺与普通车床的加工工艺类似，但由于数控车床是一次装夹，连续自动加工完成所有车削工序，因而应注意以下几个方面：
（1）合理选择切削用量。
对于高效率的金属切削加工来说，被加工材料、切削工具、切削条件是三大要素。这些决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。
切削条件的三要素：切削速度、进给量和切深直接引起刀具的损伤。伴随着切削速度的提高，刀尖温度会上升，会产生机械的、化学的、热的磨损。切削速度提高20%，刀具寿命会减少1/2。
进给条件与刀具后面磨损关系在极小的范围内产生。它比切削速度对刀具的影响小。切深对刀具的影响虽然没有切削速度和进给量大，但在微小切深切削时，被切削材料产生硬化层，同样会影响刀具的寿命。
用户要根据被加工的材料、硬度、切削状态、材料种类、进给量、切深等选择使用的切削速度。最适合的加工条件的选定是在这些因素的基础上选定的。然而，在实际作业中，刀具寿命的选择与刀具磨损、被加工尺寸变化、表面质量、切削噪声、加工热量等有关。对于不锈钢和耐热合金等难加工材料来说，可以采用冷却剂或选用刚性好的刀刃。
（2）合理选择刀具。
（a）粗车时，要选强度高、耐用度好的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求；（b）精车时，要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求；（c）为减少换刀时间和方便对刀，应尽量采用机夹刀和机夹刀片；（d）尽量选用通用夹具装夹工件，避免采用专用夹具。
（3）确定加工路线。
加工路线是指数控机床加工过程中，刀具相对零件的运动轨迹和方向。
（a）应能保证加工精度和表面粗糙要求；（b）应尽量缩短加工路线，减少刀具空行程时间；（c）加工路线与加工余量的联系。
目前，在数控车床还未达到普及使用的条件下，一般应把毛坯上过多的余量，特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时，则需注意程序的灵活安排。
（d）夹具安装要点目前液压卡盘和液压夹紧油缸的连接是靠拉杆实现的，液压卡盘夹紧要点如下：首先用搬手卸下液压油缸上的螺帽，卸下拉管，并从主轴后端抽出，再用搬手卸下卡盘固定螺钉，即可卸下卡盘。刀具上的修光刃指的是在刀具刀刃后面副偏角方向磨出的一小段与刀尖平行的刀刃主要用于刀刃切削后进行一次二次切削相当于精加工过程去处毛刺等伤痕目的是提高工件的表面粗糙度多应用于进行精加工的刀具上。
三、提高数控车床加工质量的技巧
（1）“刀尖圆弧半径补偿”动能的有效运用。数控车床的数控系统目前正在推广“刀尖圆弧半径补偿”功能，该功能对于轴类零件圆弧表面的加工精度的保证十分有效， 大大减小了工艺系统误差，带有圆弧半径的刀尖（即便没有，刀具有切削过程中也会因磨损而自然生成），其刀尖点为一个空间的一个虚点，数控编程时是以这个虚点来编程的，而实际切削圆弧表面时（对圆柱外圆表面和端面尺寸无影响），刀具实际切削点为刀尖圆弧上各实际分布点，必然会造成一边过切，而另一边少切现象，而遇有刀尖圆弧半径补偿补偿功能（即 G41、G42和 G40），能够进行运算，始终保证当前刀尖点是刀具圆弧与理论外圆轮廓的切点。此功能在数控车床上运用时简单有效，十分重要。
（2）刀具“磨损”的合理运用。不管是成批大量生产还是单位小批量生产， 数控车床加工工件时须有一个加工试件的过程，如何快速而准确地保证加工尺寸精度，现在数控车床系统中增设了刀具的补偿功能， 能够很有效地实现工件尺寸的快速调整。
四、结束语
产品质量的高低一定程度上受数控车床加工精度的影响。在此情况下，数控机床的加工精度受到了机床制造者和使用者的高度重视。
参考文献：
[1]盛伯浩.我国数控机床现状与发展策略[J].制造技术与机床，2006，（12）.
[2]刘焕牢，李 曦，李 斌，师汉民. 数控机床几何误差和误差补偿关键技术[J].机械工程师，2003.
关键词 数控车床 加工精度 误差补偿
在实际生产中，数控车床车削零件的质量受诸多因素的影响，如工艺过程、数控系统、数控编程和对刀调整等都直接影响零件的加工质量。但可以利用软件来进行校正补偿，在软件的支持下，使每道工序、工步、走刀都能获得最佳的切削用量组合，充分发挥工艺系统的潜能，获得高的加工精度及重复精度。
一、数控车床的组成及工作原理
数控车床是集现代机械制造技术、自动控制技术、检测技术、计算机信息技术于一体的高效率、高精度、高柔性和高自动化的现代机械加工设备。它同其它机电一体化产品一样，也是由机械本体、动力源、电子控制单元、检测传感部分和执行机器（伺服系统）组成。在普通车床上加工零件，是由操作者根据零件图纸的要求，不断改变刀具与工件之间相对运动轨迹，由刀具对工件进行切削而加工出要求的零件。而在数控车床上加工零件时，则是将被加工零件的加工顺序、工艺参数和车床运动要求用数控语言编制出加工程序，然后输入到CNC装置，CNC装置对加工程序进行一系列处理后，向伺服系统发出执行指令，由伺服系统驱动车床移动部件运动，从而自动完成零件的加工。
二、数控车床加工精度控制方法
一般注意以下几点：刀具磨损、工件弹性变形、加工工艺、加工顺序、对刀、修改刀补、机床间隙状态、装夹方式等。
1、数控车床加工优化参数，平衡刀具负荷，减少刀具磨损。而由于自身几何形状的差异导致不同刀具在刚度、强度方面存在较大差异，例如：正外圆刀与切断刀之间，正外圆刀与反外圆刀之间。如果在编程时不考虑这些差异。用强度、刚度弱的刀具承受较大的切削载荷，就会导致刀具的非正常磨损甚至损坏，而零件的加工质量达不到要求。因此编程时必须分析零件结构，减少磨刀及更换刀具的次数。
2、数控车床加工的工艺与普通车床的加工工艺类似，但由于数控车床是一次装夹，连续自动加工完成所有车削工序，因而应注意以下几个方面：
（1）合理选择切削用量。
对于高效率的金属切削加工来说，被加工材料、切削工具、切削条件是三大要素。这些决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。
切削条件的三要素：切削速度、进给量和切深直接引起刀具的损伤。伴随着切削速度的提高，刀尖温度会上升，会产生机械的、化学的、热的磨损。切削速度提高20%，刀具寿命会减少1/2。
进给条件与刀具后面磨损关系在极小的范围内产生。它比切削速度对刀具的影响小。切深对刀具的影响虽然没有切削速度和进给量大，但在微小切深切削时，被切削材料产生硬化层，同样会影响刀具的寿命。
用户要根据被加工的材料、硬度、切削状态、材料种类、进给量、切深等选择使用的切削速度。最适合的加工条件的选定是在这些因素的基础上选定的。然而，在实际作业中，刀具寿命的选择与刀具磨损、被加工尺寸变化、表面质量、切削噪声、加工热量等有关。对于不锈钢和耐热合金等难加工材料来说，可以采用冷却剂或选用刚性好的刀刃。
（2）合理选择刀具。
（a）粗车时，要选强度高、耐用度好的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求；（b）精车时，要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求；（c）为减少换刀时间和方便对刀，应尽量采用机夹刀和机夹刀片；（d）尽量选用通用夹具装夹工件，避免采用专用夹具。
（3）确定加工路线。
加工路线是指数控机床加工过程中，刀具相对零件的运动轨迹和方向。
（a）应能保证加工精度和表面粗糙要求；（b）应尽量缩短加工路线，减少刀具空行程时间；（c）加工路线与加工余量的联系。
目前，在数控车床还未达到普及使用的条件下，一般应把毛坯上过多的余量，特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时，则需注意程序的灵活安排。
（d）夹具安装要点目前液压卡盘和液压夹紧油缸的连接是靠拉杆实现的，液压卡盘夹紧要点如下：首先用搬手卸下液压油缸上的螺帽，卸下拉管，并从主轴后端抽出，再用搬手卸下卡盘固定螺钉，即可卸下卡盘。刀具上的修光刃指的是在刀具刀刃后面副偏角方向磨出的一小段与刀尖平行的刀刃主要用于刀刃切削后进行一次二次切削相当于精加工过程去处毛刺等伤痕目的是提高工件的表面粗糙度多应用于进行精加工的刀具上。
三、提高数控车床加工质量的技巧
（1）“刀尖圆弧半径补偿”动能的有效运用。数控车床的数控系统目前正在推广“刀尖圆弧半径补偿”功能，该功能对于轴类零件圆弧表面的加工精度的保证十分有效， 大大减小了工艺系统误差，带有圆弧半径的刀尖（即便没有，刀具有切削过程中也会因磨损而自然生成），其刀尖点为一个空间的一个虚点，数控编程时是以这个虚点来编程的，而实际切削圆弧表面时（对圆柱外圆表面和端面尺寸无影响），刀具实际切削点为刀尖圆弧上各实际分布点，必然会造成一边过切，而另一边少切现象，而遇有刀尖圆弧半径补偿补偿功能（即 G41、G42和 G40），能够进行运算，始终保证当前刀尖点是刀具圆弧与理论外圆轮廓的切点。此功能在数控车床上运用时简单有效，十分重要。
（2）刀具“磨损”的合理运用。不管是成批大量生产还是单位小批量生产， 数控车床加工工件时须有一个加工试件的过程，如何快速而准确地保证加工尺寸精度，现在数控车床系统中增设了刀具的补偿功能， 能够很有效地实现工件尺寸的快速调整。
四、结束语
产品质量的高低一定程度上受数控车床加工精度的影响。在此情况下，数控机床的加工精度受到了机床制造者和使用者的高度重视。
参考文献：
[1]盛伯浩.我国数控机床现状与发展策略[J].制造技术与机床，2006，（12）.
[2]刘焕牢，李 曦，李 斌，师汉民. 数控机床几何误差和误差补偿关键技术[J].机械工程师，2003.