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浅析影响数控机床精度的因素【摘要】生产中影响数控机床定位精度的因索有很多，主要对伺服 进给系统、生产现场、热误差及导轨儿何精度四个方面对精度的影响进行 分析关键词】数控机床；定位精度；影响分析数控机床的定位精度是机床各坐标轴在数控系统控制下所能达到的 位置精度，根据实测的定位精度值可判断这台机床以后自动加工能达到的 最好加工精度定位精度与机床的加工能力密切相关，直接影响所加工零 件的质量虽然当前对数控机床精度的研究已经取得了不错成绩，但在实 际应用中仍存在着一定的局限性本文从伺服进给系统、生产现场、热误 差及导轨几何精度四个方面对精度的影响进行分析1伺服进给系统误差的影响1.1反向间隙误差与丝杠螺距误差现代机床基本都是以伺服电机直接驱动滚珠丝杠进行位匿控制，因此 滚珠丝杠的传动误差就成为了影响机床定位精度的重要因素而对于大多 数数控机床采用的都是半闭环控制伺服进给系统，机械传动装置的刚性、 摩擦阻尼等非线性因素和传动间隙等都属于系统以外因此，对于同一方 向的各定位点来说，由于不存在间隙误差的影响，他们Z间的定位可以很 好的反应出丝杠本身制造精度引起的螺距不等；在丝杠向其相反方向运动 时，空隙会出现一段时间的空运转，此时丝杠与丝杠副之间轴承与轴承座 之间的空隙称为反向间隙误差。

在外力的作用下，传动、运动部件会发生 一定的弹性变形，造成的误差是其与反向间隙的总和，由于部件受力及运 动过程的不均匀，都会导致弹性间隙发生大范围的变化，严重影响设备的 精度1.2全闭环进给系统结构误差理论上来讲，全闭环进给系统是不存反向间隙误差和螺距误差的但 在实际中，这两种误差依然存在,只是形式发生了转化在系统中传动部 件的机械间隙，反应到实际的误差上就是使光栅等感应原件按照造成的反 向失动，而由于滚珠丝杠制造误差以及机床加工工件不一致而导致的不均 匀磨损而引起的丝杠螺距不均匀，在光栅尺的精度中得到体现致使机床 位置检测冋路用时过长而造成跟踪误差过大，从而影响的定位的精度2生产现场的影响分析在车间，各种干扰对数控机床精度的影响也是一个不容忽视的问题， 而这些干扰主要来自于电网电源的引入，主要包括如下儿点1） 电磁波干扰在工厂中，电火花、高频电源、震荡电路往往容 易产生强烈的电磁波，而这种电磁波所辐射的能力通过空间传播被附近的 数控机床所接收，容易造成数控系统或机床本身的故障2） 电压波动的干扰数控机床都有其所对应的电压输入范围，当 超压或欠压时都会引起系统电源板中电压监控的报警，从而停止工作电 压O（3） 大电感的干扰。

电感器在断电时要将存储器的磁能释放出來，在电网中形成高频峰值脉冲，特别是高频窄脉冲干扰严重，而且因为速度 快并不会引起电压监控的反应，但却容易引起系统的数据出现错误3热误差对定位精度的影响在理论上，热误差是影响数控机床定位精度的最重要的原因之一，通 过资料显示，由于热变形而引起的误差可以到达整个系统误差的40%〜 70%但在实际生产中，由于各种温度补偿措施的应用，热误差对定位精 度的影响却是微乎其微的在这里简单的介绍下其影响的原理，以便在遇 到类似情况时，可以做出正确的选择在工作中，不同部件之间发生相对位移时，会在接触区发生摩擦以及 各种电器元件会产生大量热量，从而引起机床结构的变形主耍表现在两 个方血：一是构件受热膨胀导致线弹性尺寸的偏差；二是由于结构的不对 称性而引起的机构扭曲变形而且这种误差非常的大，比如1600mm的坐 标行程上，由于温度变化的影响可以引起0. 184mm的误差4导轨精度对机床精度的影响床身导轨是装在机床床身上的、是测量机床各项儿何精度和反应加工 精度的基准血无论在任何时候，这个基准曲都应保证刀具运动的直线性 精度，使刀具获得均匀而平稳的直线送进，同时还要保证其他各有关运动 及有关安装表面同溜板运动保持相对位置的准确性。

导轨的儿何精度决定运动部件的运动精度，从而影响被加工零件的几 何精度，因此，机床的许多性能都受到导轨精度的影响；同时，机床床身 导轨还是承受刀架等工作部件的零件，在机床工作时，工作部件在导轨上 來冋移动因此，导轨表面的制造质量及导轨副的摩擦性能，也将直接影 响部件的运动性能，如果不能满足要求，势必会使运动部件难以实现平稳 无爬行的低速运动和精确定位当精度发生变化时就会引起导轨误差，误 差的项冃包括：(1)导轨在水平面内和垂直面内的直线度误差；(2)前后 导轨在垂直面内的平行度(扭曲度)误差木文主要从实际生产的角度对伺服进给系统、生产现场、热误差及导 轨几何精度四个方血对精度的影响进行分析，以其为广大的操作者提供一 定的参考参考文献：[1] 盛伯浩•我国数控机床现状与发展策略[J]・制造技术与机床，2006, (12)： 19〜21[2] 刘西京•采用间隙误差补偿与螺距误差 补偿改善机床最终数控精 度[J]•机械研究与应用,2001, 14 (3)： 6〜7[3] 池海宇•数控机床热变形产生的原因及控制措施[J] •机械工程与自动化,2006, (4)： 129—133[4] 刘江•数控机床故障诊断与维修[M].北京：高等教育出版社，2007。