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摘 要：对于数控机床生产企业来说，如何提升数控机床的加工精度、确保提升加工精度时的资金消耗处于一个稳定的水平，是其近年来关注的重点问题。现阶段，越来越多的企业开始应用误差防止法和误差补偿法来实现对数控机床加工精度的控制。本文基于此，对误差补偿法和误差防止法做了深入分析和介绍，以期为相关的行业从业人员提供指导和帮助。
关键词：数控机床;加工精度提高技术;进展;问题
一、数控机床的精度提高技术
通常情况下，数控机床系统的误差和运行时的随机误差对数控机床加工精度造成的影响非常大，会导致数控机床运行后的精度降低，同时，数控机床运行产生误差的原因也多种多样。举例来说，机床生产时的控制系统、热变形、切削负荷、机床运行时的振动幅度、周围环境的感染以及检测系统的检测水平等均会导致机床产生误差，最终降低整个机床的运行精确度。现阶段，在处理机床运行误差时，可以选择误差防止法和误差补偿法，最大程度的避免数控机床运行误差对精确度的影响。
1.1误差防止法
误差防止法，具体来说就是指为了有效规避误差而研究出的方法，主要是指在数控机床的设计、制造等多个环节来对零件的加工标准进行优化，有效提升数控机床装配的合理性和科学性，同时对数控机床的环境进行控制，并加强数控机床生产设计时的监督力度，切实降低误差发生的几率。通过该种方法的应用，能够有效控制热源升高的情况，保障数控机床生产制造时的温度处于一个标准的范围，减少机床热变现象，从而有效降低误差源。误差防止法是保护数控机床加工精度的有效方法，但是由于该种方法在实际使用过程中受到生产成本、生产能力以及生产设备精度的限制，因此使用的效果可能会大打折扣。
1.1.1尺寸误差几何误差防止
数控机床的几何误差是最常见的机床误差，它具体表现在机床的生产以及发展的全过程，机床制造过程中自身存在的缺陷是导致数控机床出现几何误差最常见的原因。在进行数控机床的生产制造时，零件结构的配合不到位，零件本身发生变形，均会造成数控机床的生产出现几何误差。为了有效规避、减少几何误差的影响，在进行生产和制造时，应当注重对部件配合误差的处理，加大对部件安装的研究力度，积极学习国内外的先进生产技术并将其应用到数控机床的生产当中，完善部件的安装，降低各零件施工时的配合误差。现阶段，全球范围内针对数控机床的生产进行了零部件性能、结构、规格以及抗震能力等多个方面的研究，其主要目的是为了提升数控机床的精度性能，有效降低误差。
1.1.2热变形误差防止
热变形是造成数控机床误差发生的主要原因，随着数控机床精度的不断提升，出现热误差的概率也就随之增加，尤其是在超紧密零件加工的过程中，热变形是导致数控机床精度下降的主要原因。数控机床的热变形主要由马达、轴承、液压系统等机床相关的热源引起，当产生的热量达到一定程度时，就会造成零部件的变形，这种热变形误差会直接降低机床运行时的精确度。为了有效规避热变形造成的机床误差，可以从减少热源、控制热传递途径等方面入手，并采用科学合理的热稳定结构设计来最大程度的减低热变形的概率。
现阶段，常用的热稳定设计方案主要包括以下五种：第一，控制热源，降低热量，最大程度的降低发热现象;第二，对整个机床进行冷却，通过加入润滑液来降低部件的运行温度，使得部件运行时相互之间的摩擦力减弱，有效降低热量;第三，利用改善设计来对数控机床的布局进行二次设计;第四，在数控机床中加入能够辅助热源达到稳定的控制场，对热源的热量进行调整，使得热量的最大值不超过数控机床部件的承受范围;第五，降低机床生产时的周边温度，通过环境温度的降低来降低热源的热量。
1.2误差补偿法
误差补偿法，顾名思义就是指在数控机床的运行生产时，人为的制造出一定的误差来抵消原始误差。通过建立模型，分析、归纳数控机床原始误差的特点，尽可能保证人为制造的误差和原始误差保持数值一致，方向相反，综合起来有效降低数控机床生产加工时的误差，有效提升数控机床零部件的尺寸和几何精度。在应用误差补偿法时，误差元素检测、建立相关的误差补偿模型是关键环节，对于提升误差补偿精度具有十分重要的作用。
1.2.1单项误差合成补偿法
该种方式是指将误差合成公式作为理论依据，借助直接测量法来对数控机床的各项单相原始误差数值进行测定，然后在误差合成公式的基础上对补偿点的误差分量进行计算，从而实现对机床的误差补偿。
1.2.2误差直接补偿法
该种方法是指采用插值的方法来对补偿点的误差分量进行计算并获得结果，利用该结果进行误差修正，从而降低误差。该种方法严格要求建立和补偿时绝对测量坐标系的完全一致。
1.2.3相对误差分解及合成补偿法
在已经得到的综合误差中对机床的单项误差进行计算，并借助误差合成的办法来对机床的误差进行补偿，提升机床的精度。
二、存在的问题以及分析
借助误差补偿技术来提升数控机床加工和生产时的精度，具有非常明显的工程意义。具体来说，误差补偿技术的意义在于以下三个方面：第一，借助误差补偿技术能够有效提升数控机床的精度，而在以往降低精度的过程中则需要花费大量的时间和财力;第二，应用误差补偿技术，能够使数控机床的精度达到传统“硬技术”无法达到的水平;第三，在满足一定精度要求的情况下，通过应用误差补偿技术，能够有效降低仪器生产和制造的成本，其经济效益是非常明显的。但是在实际进行数控机床的生产应用过程中，误差补偿技术却存在的使用时的限制因素，具体来说包括以下几个方面：
第一，现阶段，误差补偿技术尚未存在程式化的数控机床空间建模方法，单一的数学模型还不能够适用于同类型的不同机床。误差的参数辨识技术还不够成熟，导致在短时间内快速识别误差还较为困难。另外，误差补偿技术的实施手段还受到数控系统硬件以及程序开放性的限制。
第二，部分机床的加工误差和机床的被加工对象密切相关，举例来说，不同材质的加工零件或者因质量问题导致加工零件的原材料属性不够均衡等。在这种情况下，企业有必要加大对误差补偿研究的资金投入，根据现阶段的数控机床产品建立最恰当、最及时且最精确的误差模型，从简单到复杂，建立起一个完善的误差补偿技术应用体系。
三、结语
综合全文，误差补偿技术能顾有效提升数控机床的精度，同时，该种技术的应用对于企业降低生产成本投入也具有十分重要的意义，随着精度的要求越来越高，热误差补偿技术也变得越来越重要。加强企业的自主创新能力，有效提升誤差补偿技术在数控机床生产方面的应用有效率，对于提升企业的市场竞争力具有非常重要的意义。
参考文献：
[1]俞铭杰.五轴铣削加工精度可靠性分析与加工工艺参数优化设计[D].浙江工业大学，2019.
[2]曾卓.基于NURBS和小波的螺旋锥齿轮的齿面重构及其数控加工[D].新疆大学，2018.
[3]曹晓欣.基于S试件的五轴数控机床加工精度影响因素分析与误差溯源研究[D].电子科技大学，2018.
[4]黄洛.数控机床加工精度在线测量与误差实时补偿技术研究[D].重庆大学，2019.
[5]李自汉.数控机床关键误差识别、建模及实时补偿应用研究[D].上海交通大学，2019.
作者简介：姓名：梁伟升（1993.06-），性别：男，民族：汉，籍贯：广东茂名，职务/职称：助理讲师，学历：本科，研究方向：机械加工 。
关键词：数控机床;加工精度提高技术;进展;问题
一、数控机床的精度提高技术
通常情况下，数控机床系统的误差和运行时的随机误差对数控机床加工精度造成的影响非常大，会导致数控机床运行后的精度降低，同时，数控机床运行产生误差的原因也多种多样。举例来说，机床生产时的控制系统、热变形、切削负荷、机床运行时的振动幅度、周围环境的感染以及检测系统的检测水平等均会导致机床产生误差，最终降低整个机床的运行精确度。现阶段，在处理机床运行误差时，可以选择误差防止法和误差补偿法，最大程度的避免数控机床运行误差对精确度的影响。
1.1误差防止法
误差防止法，具体来说就是指为了有效规避误差而研究出的方法，主要是指在数控机床的设计、制造等多个环节来对零件的加工标准进行优化，有效提升数控机床装配的合理性和科学性，同时对数控机床的环境进行控制，并加强数控机床生产设计时的监督力度，切实降低误差发生的几率。通过该种方法的应用，能够有效控制热源升高的情况，保障数控机床生产制造时的温度处于一个标准的范围，减少机床热变现象，从而有效降低误差源。误差防止法是保护数控机床加工精度的有效方法，但是由于该种方法在实际使用过程中受到生产成本、生产能力以及生产设备精度的限制，因此使用的效果可能会大打折扣。
1.1.1尺寸误差几何误差防止
数控机床的几何误差是最常见的机床误差，它具体表现在机床的生产以及发展的全过程，机床制造过程中自身存在的缺陷是导致数控机床出现几何误差最常见的原因。在进行数控机床的生产制造时，零件结构的配合不到位，零件本身发生变形，均会造成数控机床的生产出现几何误差。为了有效规避、减少几何误差的影响，在进行生产和制造时，应当注重对部件配合误差的处理，加大对部件安装的研究力度，积极学习国内外的先进生产技术并将其应用到数控机床的生产当中，完善部件的安装，降低各零件施工时的配合误差。现阶段，全球范围内针对数控机床的生产进行了零部件性能、结构、规格以及抗震能力等多个方面的研究，其主要目的是为了提升数控机床的精度性能，有效降低误差。
1.1.2热变形误差防止
热变形是造成数控机床误差发生的主要原因，随着数控机床精度的不断提升，出现热误差的概率也就随之增加，尤其是在超紧密零件加工的过程中，热变形是导致数控机床精度下降的主要原因。数控机床的热变形主要由马达、轴承、液压系统等机床相关的热源引起，当产生的热量达到一定程度时，就会造成零部件的变形，这种热变形误差会直接降低机床运行时的精确度。为了有效规避热变形造成的机床误差，可以从减少热源、控制热传递途径等方面入手，并采用科学合理的热稳定结构设计来最大程度的减低热变形的概率。
现阶段，常用的热稳定设计方案主要包括以下五种：第一，控制热源，降低热量，最大程度的降低发热现象;第二，对整个机床进行冷却，通过加入润滑液来降低部件的运行温度，使得部件运行时相互之间的摩擦力减弱，有效降低热量;第三，利用改善设计来对数控机床的布局进行二次设计;第四，在数控机床中加入能够辅助热源达到稳定的控制场，对热源的热量进行调整，使得热量的最大值不超过数控机床部件的承受范围;第五，降低机床生产时的周边温度，通过环境温度的降低来降低热源的热量。
1.2误差补偿法
误差补偿法，顾名思义就是指在数控机床的运行生产时，人为的制造出一定的误差来抵消原始误差。通过建立模型，分析、归纳数控机床原始误差的特点，尽可能保证人为制造的误差和原始误差保持数值一致，方向相反，综合起来有效降低数控机床生产加工时的误差，有效提升数控机床零部件的尺寸和几何精度。在应用误差补偿法时，误差元素检测、建立相关的误差补偿模型是关键环节，对于提升误差补偿精度具有十分重要的作用。
1.2.1单项误差合成补偿法
该种方式是指将误差合成公式作为理论依据，借助直接测量法来对数控机床的各项单相原始误差数值进行测定，然后在误差合成公式的基础上对补偿点的误差分量进行计算，从而实现对机床的误差补偿。
1.2.2误差直接补偿法
该种方法是指采用插值的方法来对补偿点的误差分量进行计算并获得结果，利用该结果进行误差修正，从而降低误差。该种方法严格要求建立和补偿时绝对测量坐标系的完全一致。
1.2.3相对误差分解及合成补偿法
在已经得到的综合误差中对机床的单项误差进行计算，并借助误差合成的办法来对机床的误差进行补偿，提升机床的精度。
二、存在的问题以及分析
借助误差补偿技术来提升数控机床加工和生产时的精度，具有非常明显的工程意义。具体来说，误差补偿技术的意义在于以下三个方面：第一，借助误差补偿技术能够有效提升数控机床的精度，而在以往降低精度的过程中则需要花费大量的时间和财力;第二，应用误差补偿技术，能够使数控机床的精度达到传统“硬技术”无法达到的水平;第三，在满足一定精度要求的情况下，通过应用误差补偿技术，能够有效降低仪器生产和制造的成本，其经济效益是非常明显的。但是在实际进行数控机床的生产应用过程中，误差补偿技术却存在的使用时的限制因素，具体来说包括以下几个方面：
第一，现阶段，误差补偿技术尚未存在程式化的数控机床空间建模方法，单一的数学模型还不能够适用于同类型的不同机床。误差的参数辨识技术还不够成熟，导致在短时间内快速识别误差还较为困难。另外，误差补偿技术的实施手段还受到数控系统硬件以及程序开放性的限制。
第二，部分机床的加工误差和机床的被加工对象密切相关，举例来说，不同材质的加工零件或者因质量问题导致加工零件的原材料属性不够均衡等。在这种情况下，企业有必要加大对误差补偿研究的资金投入，根据现阶段的数控机床产品建立最恰当、最及时且最精确的误差模型，从简单到复杂，建立起一个完善的误差补偿技术应用体系。
三、结语
综合全文，误差补偿技术能顾有效提升数控机床的精度，同时，该种技术的应用对于企业降低生产成本投入也具有十分重要的意义，随着精度的要求越来越高，热误差补偿技术也变得越来越重要。加强企业的自主创新能力，有效提升誤差补偿技术在数控机床生产方面的应用有效率，对于提升企业的市场竞争力具有非常重要的意义。
参考文献：
[1]俞铭杰.五轴铣削加工精度可靠性分析与加工工艺参数优化设计[D].浙江工业大学，2019.
[2]曾卓.基于NURBS和小波的螺旋锥齿轮的齿面重构及其数控加工[D].新疆大学，2018.
[3]曹晓欣.基于S试件的五轴数控机床加工精度影响因素分析与误差溯源研究[D].电子科技大学，2018.
[4]黄洛.数控机床加工精度在线测量与误差实时补偿技术研究[D].重庆大学，2019.
[5]李自汉.数控机床关键误差识别、建模及实时补偿应用研究[D].上海交通大学，2019.
作者简介：姓名：梁伟升（1993.06-），性别：男，民族：汉，籍贯：广东茂名，职务/职称：助理讲师，学历：本科，研究方向：机械加工 。