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【摘 要】数控技术是关系到我国产业安全、经济安全和国防安全的战略高新技术之一。数控系统是先进制造装备的“大脑”，长期以来，国外对我国高档数控系统进行封锁限制。中国机床行业从整体来说大而不强，数控系统发展滞后已成为制约行业发展的瓶颈。本文针对数控机床加工尺寸的精度问题，从数控机床加工过程中所出现的加工尺寸不准原因入手，就尺寸链中所有组成精确测量的实际尺寸进行阐述和分析，从机床的技术要求、检验标准以及装配出发，提出了从调整一些限定零部件位置与尺寸的具体范围，使其达到实际要求的几何精度。
【关键字】数控机床；加工尺寸；精度
我国作为制造业大国，虽然其制造业总产值占全球总产值已达或超过19.8%，但在面临的一个实际问题就是，整个制造业制造技术大部份都落后于世界主流水准，只是一个“虚胖”人士，而不能说“强壮”。其中作为现代工业之母的“机床”，就是面临这样的问题，国产机床绝大部份集中于中低端领域，在高端产品上没有什么建树。究其原因，无它，除了在那些核心技术上没有取得突破之外，更多的就是加工工艺不达标，不能满足高精尖的需求。本文从数控机床加工过程中所出现的加工尺寸不准原因入手，就尺寸链中所有组成精确测量的实际尺寸进行阐述和分析，从机床的技术要求、检验标准以及装配出发，提出了从调整一些限定零部件位置与尺寸的具体范围，使其达到实际要求的几何精度。
1、机床加工中误差产应的原因
定位误差最常见的是基准不重合所产生的误差与定位部件的不准确所产生的误差。基准不重合是在零部件的图纸所遵从和确定的相应位置和表面尺寸所参考的重要依据基准，所以被称之为设计基准。而在工序图中用来指令加工工序的表面尺寸、位置所遵从的基准称之为工序基准。当数控机床对工件进行具体加工的过程中，通常都是选择工件上的一些关键几何要素作为实际生产和加工的定位基准。当加工过程中所选用的具体基准和设计基准出现差异的时候，必将产生基准误差。定位部件误差通常会出现在生产夹具的定位元件上，因为所有元件不可能按设定尺寸的绝对准确进行生产和加工，实际加工的尺寸都有一个变动的公差范围。夹具定位元件和工件定位面共同形成了定位副，由于定位副的制造不够准确以及定位副之间的相应配合间隙过大而引发的工件之间的位置变动，通常被称为定位副不准确误差。
2、提高数控机床精度的措施
2.1提高几何精度
要提高数据机床的精度，首先要进一步提高整个量具、夹具及工具自身的生产精度，同时还要改善生产工具的受热变形、控制系统的受力不均、加工刀具的磨损、内部应力不均所导致的模具变形、表面尺寸的测量误差等等因素所产生的原始误差。为了进一步提高数控机床的加工尺寸精度，一定要对所产生加工误差的所有原始误差进行逐一分析和研究，根据具体情况对造成加工尺寸误差的始误差进行不同的处理和应对。对于一些高精密零件的加工，一定要结合所选用的机床刚度和几何精度控制整个加工过程中所产生的热变形。对一些已经具有了成形表面的零件进行加工时，重点要注意和防范减少刀具的安装误差和成形刀具形状误差。
2.2修正回零位置
在用户现场判断GSK928TC发出的脉冲与DA98A接收脉冲，完全一致，基本排除了干扰引起故障的可能性。而后使用百分表测量机床的定位精度（未切削工件），一切正常。在进行工件加工时，尤其当切削量较大时，发现Z轴回到起点后存在明显的偏差。可看到电动机转动时丝杠偶尔会出现颤动现象，拆开套简，发现销钉已经断裂。更换销钉后，机床加工正常，故障排除。因此首先想到对程序进行检查，经过检查判断程序没有问题。通过对工作人员进行询问，得知通常在进行第一次加工工作时出现偏差，由于数控机床在第一次加工时需要返回机械零点，接着对Z轴传动丝杠检测，发现导程正好等于6mm。因此判断机械回零存在误差是导致该数控机床加工精度发生偏差的主要原因，通过测试机械回零的位置，发现在机械回零时偶尔会产生6mm的偏差，通过分析后，对数控机床的减速开关进行调整，检修后对机械回零进行测试，发现回零位置准确，当进行加工工作时没有再次出现偏差，经维修后故障排除。本例中针对GSK980TD产品的故障排除分析如下：通过对本例的回零方式B进行说明，当数控机场进行机械回零时，工作台会通过较快的运行速度返回机械零点；当调速开关碰触到减速档块时，工作台会降低行进速度，并且通过较低的速度返回机械零点，当工作台离开档块后，调速开关同时被完全释放，并且开始对PC信号进行检测，如果数控机床使用伺服电动机，则会检测伺服电动机编码器发出的一转信号，当检测到相应的PC信号，则数控机床完成回零工作。
2.3减小外界干扰
首先观察在数控机床规定范围内是否有可能产生干扰的电气设备，比如大功率电机、变频装置或电焊机等，如果有，将此类电气设备移开或屏蔽，再检查数控机床的工作精度是否收到影响；对数控机床配电柜进行检查，判断其中是否存在干扰源，数控机床的控制线路与数控机床的动力线路是否隔离或距离较远，另外强电设备与弱电设备也需要隔离；控制信号传输时需要使用带屏蔽层的双绞线电缆，并检查屏蔽层是否完整，并使用正确的方法连接；数控机床需要配置可靠的接地系统；检查数控机床是否存在脉冲丢失的现象，如果存在脉冲丢失的现象，则会导致数控机床加工精度出现偏差，检测脉冲信号的方法与上文所介绍的方法大致一样，只是这种情况下，驱动单元获得的脉冲信号的数量会少于控制器产生的脉冲信号数量。
3、结语
数控机床的零部件加工尺寸的精度重点取决于模具的位置控制，其中最关键的就是对于高定位的精度和高速度的精度控制。通常情况下，位置控制误差的防范措施就是进一步修正测量数据和加工模具的位置，在加工之前对所有的加工部件进行细致的检测和检查，如果出现加工尺寸偏差，第一时间进行修正和整改，只有做到防范于未然才能有效地减小误差。综上所述，任何一道加工工序不可能完全避免误差，但我们必须要力所能及将误差降到最低，只有这样我们加工业才能走出去，才能在未来的国际市场占有一席之地。
【关键字】数控机床；加工尺寸；精度
我国作为制造业大国，虽然其制造业总产值占全球总产值已达或超过19.8%，但在面临的一个实际问题就是，整个制造业制造技术大部份都落后于世界主流水准，只是一个“虚胖”人士，而不能说“强壮”。其中作为现代工业之母的“机床”，就是面临这样的问题，国产机床绝大部份集中于中低端领域，在高端产品上没有什么建树。究其原因，无它，除了在那些核心技术上没有取得突破之外，更多的就是加工工艺不达标，不能满足高精尖的需求。本文从数控机床加工过程中所出现的加工尺寸不准原因入手，就尺寸链中所有组成精确测量的实际尺寸进行阐述和分析，从机床的技术要求、检验标准以及装配出发，提出了从调整一些限定零部件位置与尺寸的具体范围，使其达到实际要求的几何精度。
1、机床加工中误差产应的原因
定位误差最常见的是基准不重合所产生的误差与定位部件的不准确所产生的误差。基准不重合是在零部件的图纸所遵从和确定的相应位置和表面尺寸所参考的重要依据基准，所以被称之为设计基准。而在工序图中用来指令加工工序的表面尺寸、位置所遵从的基准称之为工序基准。当数控机床对工件进行具体加工的过程中，通常都是选择工件上的一些关键几何要素作为实际生产和加工的定位基准。当加工过程中所选用的具体基准和设计基准出现差异的时候，必将产生基准误差。定位部件误差通常会出现在生产夹具的定位元件上，因为所有元件不可能按设定尺寸的绝对准确进行生产和加工，实际加工的尺寸都有一个变动的公差范围。夹具定位元件和工件定位面共同形成了定位副，由于定位副的制造不够准确以及定位副之间的相应配合间隙过大而引发的工件之间的位置变动，通常被称为定位副不准确误差。
2、提高数控机床精度的措施
2.1提高几何精度
要提高数据机床的精度，首先要进一步提高整个量具、夹具及工具自身的生产精度，同时还要改善生产工具的受热变形、控制系统的受力不均、加工刀具的磨损、内部应力不均所导致的模具变形、表面尺寸的测量误差等等因素所产生的原始误差。为了进一步提高数控机床的加工尺寸精度，一定要对所产生加工误差的所有原始误差进行逐一分析和研究，根据具体情况对造成加工尺寸误差的始误差进行不同的处理和应对。对于一些高精密零件的加工，一定要结合所选用的机床刚度和几何精度控制整个加工过程中所产生的热变形。对一些已经具有了成形表面的零件进行加工时，重点要注意和防范减少刀具的安装误差和成形刀具形状误差。
2.2修正回零位置
在用户现场判断GSK928TC发出的脉冲与DA98A接收脉冲，完全一致，基本排除了干扰引起故障的可能性。而后使用百分表测量机床的定位精度（未切削工件），一切正常。在进行工件加工时，尤其当切削量较大时，发现Z轴回到起点后存在明显的偏差。可看到电动机转动时丝杠偶尔会出现颤动现象，拆开套简，发现销钉已经断裂。更换销钉后，机床加工正常，故障排除。因此首先想到对程序进行检查，经过检查判断程序没有问题。通过对工作人员进行询问，得知通常在进行第一次加工工作时出现偏差，由于数控机床在第一次加工时需要返回机械零点，接着对Z轴传动丝杠检测，发现导程正好等于6mm。因此判断机械回零存在误差是导致该数控机床加工精度发生偏差的主要原因，通过测试机械回零的位置，发现在机械回零时偶尔会产生6mm的偏差，通过分析后，对数控机床的减速开关进行调整，检修后对机械回零进行测试，发现回零位置准确，当进行加工工作时没有再次出现偏差，经维修后故障排除。本例中针对GSK980TD产品的故障排除分析如下：通过对本例的回零方式B进行说明，当数控机场进行机械回零时，工作台会通过较快的运行速度返回机械零点；当调速开关碰触到减速档块时，工作台会降低行进速度，并且通过较低的速度返回机械零点，当工作台离开档块后，调速开关同时被完全释放，并且开始对PC信号进行检测，如果数控机床使用伺服电动机，则会检测伺服电动机编码器发出的一转信号，当检测到相应的PC信号，则数控机床完成回零工作。
2.3减小外界干扰
首先观察在数控机床规定范围内是否有可能产生干扰的电气设备，比如大功率电机、变频装置或电焊机等，如果有，将此类电气设备移开或屏蔽，再检查数控机床的工作精度是否收到影响；对数控机床配电柜进行检查，判断其中是否存在干扰源，数控机床的控制线路与数控机床的动力线路是否隔离或距离较远，另外强电设备与弱电设备也需要隔离；控制信号传输时需要使用带屏蔽层的双绞线电缆，并检查屏蔽层是否完整，并使用正确的方法连接；数控机床需要配置可靠的接地系统；检查数控机床是否存在脉冲丢失的现象，如果存在脉冲丢失的现象，则会导致数控机床加工精度出现偏差，检测脉冲信号的方法与上文所介绍的方法大致一样，只是这种情况下，驱动单元获得的脉冲信号的数量会少于控制器产生的脉冲信号数量。
3、结语
数控机床的零部件加工尺寸的精度重点取决于模具的位置控制，其中最关键的就是对于高定位的精度和高速度的精度控制。通常情况下，位置控制误差的防范措施就是进一步修正测量数据和加工模具的位置，在加工之前对所有的加工部件进行细致的检测和检查，如果出现加工尺寸偏差，第一时间进行修正和整改，只有做到防范于未然才能有效地减小误差。综上所述，任何一道加工工序不可能完全避免误差，但我们必须要力所能及将误差降到最低，只有这样我们加工业才能走出去，才能在未来的国际市场占有一席之地。