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数控车床加工缺陷分析与误差补偿技术

Summary：近年来，中国工业得到快速发展，这和数控车床的应用分不开，许多工件的加工

技术都离不开数控车床，所以提升中国数控车床的加工精度，对于提升各企业的生产精度

有着关键意义。为此，本文通过对数控车床加工缺陷分析与误差补偿技术进行了重点分

析，在整个数控车床加工过程中要严格控制误差，并通过各种合理的措施，争取把上述各

种因素对机械加工精度的影响减至最小化，为提升中国数控车床的机械加工精度做出了一

定的贡献，进而带动工业快速发展。

Keys：数控车床加工；缺陷；误差补偿技术

引言

我国制造业发展迅速，数控车床作为一种半自动化机械，在生产加工制造领域

得到了广泛的应用，其加工误差精度直接决定了所加工产品的质量。但由于现

代加工程度的逐步提高，数控车床的机械加工效率已无法良好地适应高精密零

构件的生产需要。所以，有必要对数控车床加工中的所有不利影响因素加以控

制。

1数控车床的加工作业原理

数控车床一般设有多个工作站和多功能加工区，具备了加工范围广、加工量大

的特征。并且具备了进行复杂工艺和补偿加工的功能，可简单、快捷地进行工

件加工。数控车床是一个集电脑与机械为一身的现代化机械加工装置。其一般

含有传感设备、测控装置以及电源设备等。能完成相应的加工自控功能。操作

者必须提前给数控车床提供一定的加工工艺，而后数控车床将按照控制系统指

示进行加工工艺，和控制刀具完成机械加工。

2数控车床加工缺陷分析

2.1伺服系统驱动

伺服控制系统的驱动器原因也将直接危害数控车床的机器加工准确度。通常，

通过伺服驱动器控制系统可以利用带动车床夹具的各种设备来加工工件。其具

体流程为：使用数控车床的定位滚珠丝杠对电动机实施伺服、驱动器和监控，

以确保数控系统车床加工各项任务的顺利完成。但此时，滚珠丝杠传动偏差也

或许会威胁数控车床的机器加工准确度。数控车床通常使用半闭环控制伺服进

给系统，来调节一个数控车床的发电机。在操作的过程中，丝杠必须反向装

置。在此时，或许会有空转，从而产生反向间隙偏差。同时数控车床的传动装

置也可以在外力影响下扭曲或变化，从而使得部分机械加工区域形成了弹性间

隙，限制数控车床的总体加工精度。

2.2几何尺寸不合格

在进行数控车削加工的过程中，最常见的加工缺陷就是加工完成的零部件几何

尺寸不符合标准要求，表现为图纸中严格约束的直径、长度、坡度、圆角、倒

角等尺寸在加工完成的零件上达不到图纸要求的标准，出现实际加工零件的局

部尺寸偏大或偏小的问题，影响零部件之间的配合精度，造成零部件的报废或

需重新加工处理。

3数控车床加工的误差补偿技术

3.1误差补偿法

误差补偿法是利用数控机床的补偿特性，对所产生的坐标轴误差加以弥补的技

术，精确度不高的车床也能够利用误差补偿法，制造出更精密的商品。数控车

床补偿技术，主要是利用系统的合理补偿手段加以实现，可以有效弥补数控车

床的现存误差并加以补偿，为数控车床的精确度提供了保证。数控车床的误差

补偿作用很突出，在实际应用中可以带来很多效益，采用误差补偿方法后，需

要针对不同的加工类型开展生产设计，在误差的处理中，针对其困难和缺陷，

既可以采用硬件解决方式，也可以采取软件补救方法，或者采取前期处理的措

施，以减少在实际的生产环境中的误差风险问题，比如，为了有效改善数控车

床的工件加工品质和生产效果，就必须提高数控车床生产设备的工艺条件，以

提高工艺调整能力，提高加工精细度。重复定位技术的使用，往往需要有效测

量技术应用误差，在与误差值比较时，由于技术准确度的差异会影响系统数据

的采集和累积，从而对数控车床加工控制系统的单元元件形成负面影响，使生

产误差陡然增大，在这种情况下，可以通过绝对值法进行编制，以减小其误差

和缺陷。在数控车床对刀时，应提高零件设计水平，并尽量减少基准不易重合

的缺陷，确保良好工艺线路。

3.2合理控制伺服系统

伺服控制系统作为车床加工作业的核心组成部分，对加工误差精度和效率起着

决定性作用，因此必须对伺服系统加以改进，满足零部件的生产要求。实际的

生产过程中，应强化对伺服控制系统的管理和优化，完善工艺精度规范，推动

机械零件工艺现代化、精确化。为进一步改善伺服系统工作性能，可采用高性

能配件，对系统进行更新，比如，可以对其中的驱动部分进行更新，并优化系

统参数，以提高工作性能。另外，根据数控机床的车削用量生产过程，可以对

其加工过程加以管理，具体应用方法包括：①控制速度误差，主要对单主轴直

线加工情况进行调查，如果工作时间超过了规定时间，就中止生产操作，并同

时检测其所产生的误差值；②