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数控机床加工误差原因分析及改进措施

摘要：伴随当前，工业2.0时代的到来，工业化的发展逐步深入，也带动了制造

业的快速发展。机械制造领域当中，数控机床具有精准高效的优势，因此应用非

常广泛，但是在数控机床应用过程中，会由于各种负面因素而造成生产进度无法

有效提升。本文重点对数控机床进行分析并且阐述数控机床加工误差的原因以及

相应的改进措施，以供参考。

关键词：数控机床；系统误差；加工误差；精度；改善

加强数控机床加工误差控制的意义1

加工误差主要指的是在机械加工的过程中产生的尺寸等误差。在数控机床加工好零部件

后，往往无法做到毫无差别，在各个方向的参数往往和原设计尺寸间都会或多或少产生一些

偏差。

在控制系统驱动下，数控机床能够根据编码和指令进行相应加工动作，让部件的精密加

工实现，相比于传统机床，数控机床在应用的过程中结构更为复杂，主要包含了驱动装置、

数控装置、加工程序载体以及机床主体等各个部分。通过各模块的有效衔接来保证机械零部

件的加工活动，在生产实践当中数控机床具有较高的适应性。在不进行机床调控的情况下，

可以顺利地对不同形态尺寸的零部件进行加工，可以让数控机床的运行成本大幅度下降。数

控机床作为一种高精度的加工设备，加工精度往往可以达到0.05毫米到0.1毫米，如此高的

加工精度使数控机床在医疗、航空等领域广泛应用。

数控机床的结构相对较为复杂，在应用过程中，自身的容错率较低，会受到外部因素的

影响，导致加工误差增大。这种情况的出现会对数控机床产生一定的影响，甚至会造成经济

损失，因此需要对数控机床的加工误差进行分析，了解数控机床加工误差出现的原因，并且

采取针对性的方式进行改进[1]。

数控机床控制系统误差的原因分析及改进措施2

数控机床控制系统出现了误差，主要来源于闭环控制系统和开环控制系统等。具体分析

在数控机床开环控制系统运行过程中，由于反馈机制不完善，造成数控机床运行时信号呈单

向运动的特点，这就造成系统无法实时的了解零件的位移和运行位置等情况，无法对加工零

件的状态进行准确的捕捉，无法采取对应的措施进行控制，特别是数控机床开环控制系统，

多使用伺服装置。伺服装置尽管可以有效的接收各种指令，并且进行加工设备的管控，然而

运行时依然会产生启停误差、步距误差等。这种误差会导致伺服装置的实用性下降，造成控

制系统误差出现的概率增加。数控机床闭环控制系统运行时往往通过数控插补来比对零部件

实际位置和加工零部件位置指令。在比对后，依照结果来进行相应的加工活动，这种数控机

床控制方案能够让零部件的加工精度大幅度提升，控制加工误差在合理的范围内是当前主流

的一种机床控制方式。然而在实际运行过程中，闭环控制系统依然会出现一些不稳定因素，

导致控制系统的自我调试难度加大，比如说闭环控制系统如果产生运行错误会造成位置估计

反馈机制无法有效运转而导致系统震荡，对系统的稳定性产生影响。

数控机床控制系统的误差会对数控机床的运行产生影响，因此需要重视合理的分析闭环

控制系统和开环控制系统在运行时的问题和短板，认真地进行误差的校对，准确地对控制系

统进行维护。比如说，针对数控机床开环控制系统出现的误差可以使用开环补偿器来处理误

差，对开环补偿器进行应用可以有效的实现零部件加工环节位置信息的双向流动，形成数据

流。在此条件下可以快速地对零部件位置进行判定，根据位置展开针对性的加工，提升加工

精度[2]。

数控机床传动系统误差的原因分析及改进措施3

机械厂在进行部件加工的过程中，为了提升加工效率，会对传动系统进行一定的调整以

适应实际环境的变化，比如说考虑到部分机械零部件的加工要求，使用特定的锁紧装置或液

压驱动系统，保证动力的稳定输出。但是在实际操作过程中，由于成本的考虑某些数控机床

没有进行合理的设定，导致零件运送切工过程中产生位移，这种位移的出现使加工程序无法

依照指令展开，造成零部件加工过程中产生一定的误差，影响加工效率。为保证数控机床的

误差得到有效地控制，在操作的过程中，需要注意提升数控机床传动系统的精确度，防止加

工环节产生系统位移。

对于数控机床出现了传动系统误差，需要对传动系统暴露的问题进行分析，采取针对的

性的措施进行处理，比如说增加锁紧系统，合理地控制液压系统的升降速度，防止升降速度

过慢或者过快等情况出现。另外还需要注意在加工部调控过程中，设置必要的等待时间，提

升加工管理的精确度，除了可以优化锁定系统之外还可以对角度控制进行优化，对零部件的

供给速度和角度进行有效管控。当数控