摘要：随着我国加工制造业的不断发展，数控车床在零部件加工中的应用越来越广泛。为了提高数控车削加工技术水平，提高零部件的加工精度，就需要对数控车削加工误差产生的原因进行分析，并真对误差产生的原因提出相应的误差控制方法。本文首先从多个方面详细分析了数控车削加工尺寸误差产生的原因，然后针对误差产生的原因提出了数控车削加工尺寸误差控制的方法，为提高数控车床的车削加工水平，促进制造业的发展提供了理论依据。

关键词：数控车削；加工误差；误差控制；方法研究

随着我国加工制造业的不断发展，数控车床在零部件加工中的应用越来越广泛。在传统的车床上进行零部件加工的过程中，操作人员一般会采用试切的方法来确定零部件的尺寸和精度。这种方法由于对待加工零部件的每个表面都进行试切，因此只要车床的精度达到要求，配合操作人员的合理操作，得到的零部件尺寸都可以达到需要的加工精度。但在数控车床上进行零部件车削的过程中，一般的试切只对零部件的其中一个表面进行切削，然后根据数控程序进行车削加工。在对零部件进行车削加工前如果不进行停机测量，并通过采取相应的措施控制加工尺寸误差，往往不容易保证每个加工表面的尺寸精度。特别是在一个程序中加工几个表面时，经常发现有些表面的尺寸误差负荷符合要求，而另一些表面的尺寸误差却达不到要求，这是影响数控车床加工精度的重要原因之一。因此为了提高数控车削加工技术水平，提高零部件的加工精度，就需要对数控车削加工误差产生的原因进行分析，并真对误差产生的原因提出相应的误差控制方法。

一、数控车削加工尺寸误差产生的原因

从车床切削的原理上进行分析，影响零部件车削加工尺寸精度的原因有许多，这其中就包括车床的精度误差、测量过程的误差、调整误差、车削加工中切削力大小及作用点的变化引起的误差、车削过程中产生热效应引起的切削温度变化等都会造成零部件尺寸加工误差。

对于新购进的数控车床，其车削精度相对比较高，因此车床本身的精度应该不是产生尺寸加工误差的原因。而对于那些使用一段时间后的数控车床，由于车床主轴轴承及导向导轨的磨损而引起的主轴回转误差及导轨导向误差，这些车床自身结构的误差会产生一定的尺寸加工误差。

测量过程中产生的误差往往是操作人员在车削过程中造成加工误差的主要原因之一。由于操作人员在测量时读数的不准确或测量时的操作不恰当、不规范，都会造成测量误差的产生。如测量时用力过大，直径尺寸小；用力过小，直径尺寸变大。调整误差主要是采用手动、手轮移动坐标轴时不断正反方向操作，车床各部分间隙没有消除而造成调整误差，这也是操作人员经常发生而又不注意的问题。

切削力大小及作用点的变化主要是产生几何形状误差，如圆度误差及圆柱度误差，因为尺寸公差包含形状误差，故切削力大小及作用点的变化也是加工误差产生的主要原因。如车削悬伸长度较长的工件，由于车削时作用点的变化，离夹头越远的地方，加工后的直径就越大。

切削热造成工件、刀具温度升高，工件温度的变化使前后测量的尺寸有所不同，形成加工误差；刀具温度的变化使车刀伸长，背吃刀量发生变化，从而引起直径尺寸发生变化，造成加工误差。如刚车削完工件时测得的直径尺寸合格，但冷却后再测量可能就变小一些。

另外在数控车床上车削阶梯轴时，经常发现直径大的圆柱表面加工后产生的直径尺寸误差小于直径小的圆柱表面，这种因直径不同误差大小不同的产生原因，从理论上分析应该不是车床精度、热变形方面引起的，车床精度方面，无论是车床主轴误差还是导轨误差，都不会造成这种现象。热变形会使直径大处膨胀大，加工冷却后直径变小；也不应是测量误差、调整误差所引起。切削力变化引起的加工误差是产生这种误差的原因之一，因为直径小处切除余量较多、切削力也较大，工件及刀具位移量大，反之直径小处工件及刀具位移较小，故直径小处加工后直径变大。除此之外装刀时刀尖过高或过低也是引起这种误差的原因之一。

二、数控车削加工尺寸误差控制的方法

查明产生尺寸加工误差的原始因素，对其直接进行消除或减少。如果是旧车床精度降低，应更换车床主轴轴承、研刮车床床身导轨，提高车床精度；如是新手操作车床不规范、测量不准确，易产生测量误差、调整误差，则应从提高操作者技术考虑，减少测量、调整误差引起的尺寸加工误差；提高车床、工件等工艺系统刚度，如减少工件的悬伸长度，采用两顶尖装夹，采用中心架、跟刀架等，可提高工件刚度，减少由切削力造成的误差；正确安装刀具，保证刀尖与工件回转中心等高，可消除由此带来的加工误差。总之，我们在加工时，首先尽可能消除误差产生的根源，减少加工误差的产生。

另外还可以利用数控车床的补偿功能进行误差的控制。利用数控车床的补偿功能，首先可以通过利用编程来控制尺寸加工精度。其次可以利用车床道具的补偿来控制尺寸加工误差的产生。在数控机床上加工工件时，分粗、精加工两个过程粗加工结束后测量工件各表面尺寸，分析加工误差变化规律，利用改变刀具补偿值来控制加工误差。

三、结论

数控车床在对零部件进行车削加工的过程中，产生尺寸误差的原因有很多很多，这其中有一些原因是与传统车床加工产生误差的原因相同，但也有许多的原因是数控车床所特有的。因此在进行数控车床进行零部件的车削加工时，我们要充分地分析数控车床与普通车床的不同，有针对性的选择科学的控制方法来减少加工误差的产生。这对于提高数控车床加工精度，发挥数控车床的优势有很大的作用。

参考文献

[1]梁方波.数控车削加工过程中直线尺寸精度控制[J].科技与创新，2016（04）：75-76.

[2]袁梦颖.影响数控车削加工精度的原因及对策[J].企业技术开发，2013，32（15）：66-68+82.

[3]李为祥.数控车削尺寸加工误差的产生原因及控制[J].广西轻工业，2011，27（03）：56+90.

作者简介：

李海英，女（1982.4—），汉族，学士，讲师，研究方向：机械设计与加工  籍贯（青海省湟中县）

熊淑秋，女（1985.8—），汉族，籍贯（湖北省赤壁市），学士，讲师，研究方向：机械设计与加工