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[摘 要]随着时代的发展和科技的创新，我国各行业的发展也进入到了新的阶段，特别是对于诸多科技行业来说，自控技术渐渐成为了目前信息化时代背景普及的主要技术之一，特别是在数字化技术的普及背景下，让机床加工变得更加快捷和方便，但是也由于自控技术的影响，造成机床本身在加工时的控制、刀具运动情况以及辅助情况都无法进行人为控制，所以对于相关的加工精度也也无法进行相应的调整，所以研究数控机床加工精度提高技术的进展及其存在的问题，将对其对于我国未来的数控机床加工技术带来重要的意义和价值。
[关键词]数控机床 加工技术 精度提高 分析应用
中图分类号：G301 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）43-0204-01
0.引言
数控机床是目前常见的一种机床设备，目前体现出来的特点主要是自动化普及较高。具有较好的精度以及柔性，即便如此，不同的数控机床对于相关的精度也存在一定的差异性，而精度也将成为数控机床性能体现的一个重要的指标，目前而言主要有加工精度、定位精度及重复定位精度进行判定，其中加工精度也是目前数控机床常用的精度之一，也是主要判定标准，所以提升数控机床的加工精度也由此体现出其重要性。而笔者将通过本文，就数控机床加工精度提高技术的进展及其存在的问题方面的研究，进行分析和探讨。
1. 数控机床加工精度问题的产生原因与解决研究
对于数控机床而言，一般加工过程中产生精度误差可分为两类，即系统误差和随机误差，主要可以包含制造本身误差、控制系统产生误差、热变形误差、机床或者道具等设施引起的误差、检测产生的误差等等，此外还包含环境或者工作引起的误差，而对于这些误差一般的解决方法主要可以分为误差防止和误差补偿，前者主要采用的是零件设定、制作以及配置的技术改革以及环境调整等方式从根本上去除误差的源头，即像利用高刚度、热对称、主轴、静压导轨、滚珠丝杆等设备完成调控部件室温或者对机床进行预热；而后者则主要以分析测量作为切入点，如果存在误差，则需要完成对于的补偿模型构建，同时利用误差补偿系统，人工对之前系统添加误差源，然后与之前的误差源进行相互抵消以达到降低误差的效果，同时让刀片运动方向区域理想化，也让精度得到软性的提升[1]。
2. 数控机床加工精度提升的具体对策
2.1 误差防止措施
对于误差防止措施而言，主要是利用科学设定与制造，进而通过机床设计与配置、零件加工以及环境把控进行误差防止。而对与一般的误差防止方法主要有三类，即尺寸几何误差防止、热变形误差防止以及其他误差防止。其中尺寸几何误差防止主要采用的是高精度的主轴轴系和导轨，同时配合改善工艺以及行动材料。此外，还可以引进国外的技术研究，即对于数控机床多个部件的多个指标进行分析，例如床身、滑枕、立柱、工作台、丝杠等部件的静、动刚度、抗振性研究，同时拓扑优化，从而保证精度的有效改善，特别是在静动态刚
度及温度变动方面，特别容易产生误差；热变形误差来源主要是马达、轴承、传动件、液
压系统、环境温度、冷却液等部件因为外部稳定引发热变形现象，而防止的研究方向主要是部件接触面、热辐射传递原理，同时根据其多变量、长时滞、非线性及强耦合等特性进行制定防止方案，而采用的方法则是调控热源与发热量；妥善强化冷却即润滑的效率和质量；同时强化机床的布局与设定，同时建立热源均衡温度场，保证加工环节的温度在合适的范围；而其他误差防止，主要包含伺服误差、振动和环境误差以及检测误差几个方面，其中前者的提升对于精度提升具有较大影响，而国外技术则是通过前者中的多方面调控手段进行研究，即适应、交叉耦合、最优预见、逆补偿滤波器、滑模、陷波及前馈等等；而对于振动与环境方面来说，相应的改进措施主要是针对机床工作的环境温度、湿度、粉尘以及空气进行改进[2]。
2.2 误差补偿措施
误差补偿，其本质就是通过人工制造误差进行平衡或者减弱原有的误差，其次需要通过分析、统计、归纳等方式统计原有的误差，然后通过模型建立保证人为制造误差与其相齐平，同时互为相反的量，此外还可以有效提升零件尺寸和几何精度对于误差补偿的建模主要可以分为三角几何法、矢量描述法、误差矩阵法、神经网络法、刚体运动学法及多体系统理论法，虽然这些方法都是历史研究分析所探讨的精髓，但是由于本身适用不足，通用不强及人工误差的大幅度出现，导致目前建模理论缺乏标准、系统以及完善，因而需要进行进一步的探索和处理。特别是对于不同的误差要采用与其相适应的模型，；其次对于误差进行识别与检测，即单项误差检测、综合误差检测及间接检测三个方面。综上所述，对于对于误差的补偿也可以通过以上三种识别方法进行对应的补偿措施。即1、静态补偿，主要是根据之前设定的值完成补偿，但是无法对于目前补偿效果进行反应，也造成补偿效果存在隐蔽性的缺点；2、实时补偿，即误差识别与反应都通过硬件进行完成，同时能够对补偿量进行有效调控，从而保证加工精度能够更高，但是这种方式也依然存在较大的缺陷，即是涵盖性不广，无法完成多种误差的补偿操作；综合动态补偿，这种补偿方法起源于20世纪80年代，是实施补偿的进一步发展阶段，该补偿方法效益十分强大，可以通过加工情况，加工环节以及加工区域位置的变动完成对于补偿量的感应和调控，这种调控手段无需人工完成，此外对于各类误差补偿也有较强的适应性和较为广泛的实用性，所以可以作为目前数控机床的首选补偿方法。当然，如果根据误差的差异性，还可以划分出不同的补偿法，即单项误差合成补偿、误差直接补偿及相对误差分解与合成补偿，其中单项误差合成补偿主要是通过误差合成公式进行研究和分析，然后讨论相应的补偿措施；而误差直接补偿则需要依照绝对测量坐标系作为补偿参考；最后是相对误差分解与合成补偿，则需要构建高效的温度预警及误差补偿模型[3]。
3.结语
数控机床虽然是一个先进的设备，但是产生误差在所难免，但是误差对于精度的影响则是可以把控的。要提升数控机床加工精度，则需要研究其误差产生的原因，然后根据误差的类型采取相应的补偿，同时对于补偿结果进行检测，最终达到其主要目标。
参考文献
[1] 黄文浩.电气工程训练与电工电子技术应用研究[J]，中小企业管理与科技（下旬刊），2012，05（05）：219-220.
[2] 李桂梅.电工电子技术发展的探讨[J]，电子技术与软件工程，2014，11（11）：147.
[3] 刘德璋.电气工程训练与电工电子技术应用探讨[J]，电子制作，2012，01（01）：81-85.
[4] 邓宏明.电气工程训练与电工电子技术应用探讨[J]，电子技术与软件工程，2013，11（11）：124.
[关键词]数控机床 加工技术 精度提高 分析应用
中图分类号：G301 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）43-0204-01
0.引言
数控机床是目前常见的一种机床设备，目前体现出来的特点主要是自动化普及较高。具有较好的精度以及柔性，即便如此，不同的数控机床对于相关的精度也存在一定的差异性，而精度也将成为数控机床性能体现的一个重要的指标，目前而言主要有加工精度、定位精度及重复定位精度进行判定，其中加工精度也是目前数控机床常用的精度之一，也是主要判定标准，所以提升数控机床的加工精度也由此体现出其重要性。而笔者将通过本文，就数控机床加工精度提高技术的进展及其存在的问题方面的研究，进行分析和探讨。
1. 数控机床加工精度问题的产生原因与解决研究
对于数控机床而言，一般加工过程中产生精度误差可分为两类，即系统误差和随机误差，主要可以包含制造本身误差、控制系统产生误差、热变形误差、机床或者道具等设施引起的误差、检测产生的误差等等，此外还包含环境或者工作引起的误差，而对于这些误差一般的解决方法主要可以分为误差防止和误差补偿，前者主要采用的是零件设定、制作以及配置的技术改革以及环境调整等方式从根本上去除误差的源头，即像利用高刚度、热对称、主轴、静压导轨、滚珠丝杆等设备完成调控部件室温或者对机床进行预热；而后者则主要以分析测量作为切入点，如果存在误差，则需要完成对于的补偿模型构建，同时利用误差补偿系统，人工对之前系统添加误差源，然后与之前的误差源进行相互抵消以达到降低误差的效果，同时让刀片运动方向区域理想化，也让精度得到软性的提升[1]。
2. 数控机床加工精度提升的具体对策
2.1 误差防止措施
对于误差防止措施而言，主要是利用科学设定与制造，进而通过机床设计与配置、零件加工以及环境把控进行误差防止。而对与一般的误差防止方法主要有三类，即尺寸几何误差防止、热变形误差防止以及其他误差防止。其中尺寸几何误差防止主要采用的是高精度的主轴轴系和导轨，同时配合改善工艺以及行动材料。此外，还可以引进国外的技术研究，即对于数控机床多个部件的多个指标进行分析，例如床身、滑枕、立柱、工作台、丝杠等部件的静、动刚度、抗振性研究，同时拓扑优化，从而保证精度的有效改善，特别是在静动态刚
度及温度变动方面，特别容易产生误差；热变形误差来源主要是马达、轴承、传动件、液
压系统、环境温度、冷却液等部件因为外部稳定引发热变形现象，而防止的研究方向主要是部件接触面、热辐射传递原理，同时根据其多变量、长时滞、非线性及强耦合等特性进行制定防止方案，而采用的方法则是调控热源与发热量；妥善强化冷却即润滑的效率和质量；同时强化机床的布局与设定，同时建立热源均衡温度场，保证加工环节的温度在合适的范围；而其他误差防止，主要包含伺服误差、振动和环境误差以及检测误差几个方面，其中前者的提升对于精度提升具有较大影响，而国外技术则是通过前者中的多方面调控手段进行研究，即适应、交叉耦合、最优预见、逆补偿滤波器、滑模、陷波及前馈等等；而对于振动与环境方面来说，相应的改进措施主要是针对机床工作的环境温度、湿度、粉尘以及空气进行改进[2]。
2.2 误差补偿措施
误差补偿，其本质就是通过人工制造误差进行平衡或者减弱原有的误差，其次需要通过分析、统计、归纳等方式统计原有的误差，然后通过模型建立保证人为制造误差与其相齐平，同时互为相反的量，此外还可以有效提升零件尺寸和几何精度对于误差补偿的建模主要可以分为三角几何法、矢量描述法、误差矩阵法、神经网络法、刚体运动学法及多体系统理论法，虽然这些方法都是历史研究分析所探讨的精髓，但是由于本身适用不足，通用不强及人工误差的大幅度出现，导致目前建模理论缺乏标准、系统以及完善，因而需要进行进一步的探索和处理。特别是对于不同的误差要采用与其相适应的模型，；其次对于误差进行识别与检测，即单项误差检测、综合误差检测及间接检测三个方面。综上所述，对于对于误差的补偿也可以通过以上三种识别方法进行对应的补偿措施。即1、静态补偿，主要是根据之前设定的值完成补偿，但是无法对于目前补偿效果进行反应，也造成补偿效果存在隐蔽性的缺点；2、实时补偿，即误差识别与反应都通过硬件进行完成，同时能够对补偿量进行有效调控，从而保证加工精度能够更高，但是这种方式也依然存在较大的缺陷，即是涵盖性不广，无法完成多种误差的补偿操作；综合动态补偿，这种补偿方法起源于20世纪80年代，是实施补偿的进一步发展阶段，该补偿方法效益十分强大，可以通过加工情况，加工环节以及加工区域位置的变动完成对于补偿量的感应和调控，这种调控手段无需人工完成，此外对于各类误差补偿也有较强的适应性和较为广泛的实用性，所以可以作为目前数控机床的首选补偿方法。当然，如果根据误差的差异性，还可以划分出不同的补偿法，即单项误差合成补偿、误差直接补偿及相对误差分解与合成补偿，其中单项误差合成补偿主要是通过误差合成公式进行研究和分析，然后讨论相应的补偿措施；而误差直接补偿则需要依照绝对测量坐标系作为补偿参考；最后是相对误差分解与合成补偿，则需要构建高效的温度预警及误差补偿模型[3]。
3.结语
数控机床虽然是一个先进的设备，但是产生误差在所难免，但是误差对于精度的影响则是可以把控的。要提升数控机床加工精度，则需要研究其误差产生的原因，然后根据误差的类型采取相应的补偿，同时对于补偿结果进行检测，最终达到其主要目标。
参考文献
[1] 黄文浩.电气工程训练与电工电子技术应用研究[J]，中小企业管理与科技（下旬刊），2012，05（05）：219-220.
[2] 李桂梅.电工电子技术发展的探讨[J]，电子技术与软件工程，2014，11（11）：147.
[3] 刘德璋.电气工程训练与电工电子技术应用探讨[J]，电子制作，2012，01（01）：81-85.
[4] 邓宏明.电气工程训练与电工电子技术应用探讨[J]，电子技术与软件工程，2013，11（11）：124.