數控車牀技術發展現狀及精度提升方法探索

數控技術是將機械、電子技術、液壓及氣動等眾多技術集於一身的先進技術，數控技術自誕生以來給機械製造業帶來了巨大的變化，其具備的高效率、高精度以及高度自動化的優點正迎合了裝備製造業對加工設備的需求，數控機牀技術水平的高低和其加工能力的強弱是衡量國家裝備製造整體水平的重要標誌。數控車牀是數控機牀最常見的重要分支，在數控加工中需求量高、佔有的比例很大且發展速度很快，通過研究數控車牀的發展過程及發展現狀，努力探索先進的加工技術及工藝，能夠更好地促進我國數控車牀技術的發展，為提高我國工業製造能力提供保障。

1數控車牀技術發展現狀

我國對數控車牀的研究和開發始於20世紀70年代，經過多年的探索與發展，截止到2000年，結構簡單的卧式數控車牀已經較為廣泛地在各大加工企業中使用，其特點是價格低廉、購置所需的費用較少，且能夠完成車牀加工的常規需求，且加工效率相對於人工較高，特別適用於批量生產中使用，因此受到了加工界的歡迎，目前仍有很多企業仍在使用這一機型。隨着時代的進步，有2軸控制的斜牀身數控車牀及立式數控車牀逐漸佔據我國市場，相對於普通卧式數控車牀而言，其加工能力、自動化程度更為強大，國產機型受到了用户的認可與購買，能夠在機械加工上給我國加工企業以更大幫助。而更為先進的3軸以上的數控車牀，因其技術複雜且售價較高，在我國的中小加工企業中的保有量較低，大企業所購置的3軸以上的數控車牀也多以進口技術為主，其機型多為外資或合資企業所生產的成熟產品，國產機牀對高端機牀市場的佔有率較低。近年來，我國針對中高端的數控車牀市場也努力開發了新技術，如雙主軸雙刀架車削中心、車Y軸功能的車削中心以及銑複合中心等新技術和新機型都紛紛研發成功並推向市場。

儘管近年來通過不斷努力，我國的數控車牀技術取得很大的進步，但是與發達國家相比還存在着較大的差距，其主要表現在以下幾方面：（1）由於我國的數控技術起步較晚，技術沉澱不足，導致可依靠的技術基礎資源缺乏、專業技術人才較少、自主創新能力較弱。（2）由於加工能力和經濟實力的限制，市場上所出售和使用的數控車牀多以中低端機型為主，導致低端產品產能過剩，中高端產品市場佔有率嚴重不足。（3）由於國產的中高端機牀產量及銷量較少，導致機牀生產企業獲得的市場回饋不足，這影響了我國高端機牀的結構改良與技術進步，導致高端機牀的產品質量及可靠程度仍存在一定的缺陷。（4）由於市場佔有率及技術水平的制約，我國能夠生產高端機牀的大型企業及國際化企業嚴重缺乏，國有大型機牀廠所擁有的技術仍較為落後，其發展方向及出路仍有待探索。

我國現階段所使用的先進車削技術主要包括以下幾類：（1）超精密車削加工。主要包括精密車削、研磨以及鏡面磨削等加工工藝，主要利用超精密車牀以精細的加工手段完成微量車削，車削厚度僅為1μm，通常用於加工球面、類球面等表面光潔度較高的零件。（2）高速切削加工技術。主要應用於產品的精加工工序，能夠有效縮短產品的加工時間以提高生產效率。在加工的過程中可以保持刀具較低的温度和較淺的切削量，既延長了刀具的壽命也減少了材料的浪費，且高速車削能夠獲得更好的零件表面質量，能達到高效率與高品質共存的要求。（3）車削複合加工技術。車削複合加工技術以車牀為主要的加工機構，除車削加工工具以外，還包括了輔助銑削加工工具等其他工具，能夠在完成車削加工的同時在軸類零件上完成溝槽及平面的加工，此種包含兩類以上加工工序的複合加工技術具有高效、高精度的明顯優勢。

2提升數控車牀加工精度方法探索

由於數控車牀是多學科結合的現代化產品，要提高其加工零件的精度主要應從以下幾方面考慮。首先，應對機牀按照標準進行精度方面的調校，主要從主軸、鑲條及牀身三方面進行調校，應對車牀的加工過程做及時的監控，發現某一部分存在不足應及時調整，同時應觀察定位精度及反向偏差等方面是否有提升的空間，必要時先通過手動方式對機械進行修正，再通過數字控制進行進一步優化。其次，考慮電子脈衝是否對滾珠絲槓的導程產生誤差影響，進而影響到車牀的加工精度，以及各個傳動機構的配合精密程度是否達到出廠要求，若發現進給機構存在傳動間隙，應及時給與處理。再次，在數控編程的過程中，應考慮儘量縮小偏差，以達到降低誤差的要求。多考慮使用插入回參考點指令進行編程或使用絕對方式進行編程，就能在一定程度上提升加工精度。在編程的過程中使用逼近誤差進行處理，這種採用近似的處理方式就容易導致誤差的產生，此時應儘量選擇掌握廓形方程來編程，以減小編程對數控加工精度的影響。

3結束語

通過分析我國數控機牀的發展過程及取得的成就，清楚地認識到我國工業加工行業存在的不足，數控車牀技術以及數控機牀技術的發展空間仍然很大，還需要生產廠家和使用者在技術及使用方式上多加探索，努力提高我國製造業的科技水平。