提高数控车床位置精度及精度保持性的措施

一、提高数控车床位置精度的措施

    在伺服系统设计过程中应注意惯量匹配及力矩匹配，增加机械刚性和降低系统的惯性，减少机械传动部位的响应时间。

    负载惯量JL由拖板及上面安装的刀架，滚珠丝杠，联轴器等直线和旋转运动件的惯量折合到伺服电机轴上的惯量组成，JL随切削负载改变而变化。JM为伺服电机转子惯量。要根据伺服电机的特性，控制JM与JL的比值。

    在滚珠丝杠装配过程中应注意以下几点：丝杠两端轴承座固定后，确保丝杠上母线及侧母线分别与数控车床导轨主平面和次平面平行；确保丝杠螺母座轴线与丝杠轴线重合（修磨调整垫片）；确保丝杠螺母座安装端面与丝杠轴线垂直。丝杠是细长杆件，平行度偏差导致丝杠挠曲，直接影响定位精度。丝杠螺母与丝杠螺母座安装端面不垂直会导致螺母受力不均，丝杠摩擦发热严重，引起丝杠热变形，将影响重复定位精度。为保证丝杠有良好的刚性和动态特性，丝杠装配时必须做预拉伸，以补偿因温升所产生的热变形。同时要控制丝杠两端的锁紧螺母的锁紧力矩和滚珠丝杠与伺服电机的联接刚度，否则会对机床的传动精度有影响。

    应提高数控车床导轨的防护罩的性能和质量，钢制防护罩壳自身较重，其中间1层或几层护板是跟随拖板一起移动的，防护罩壳需要轻松，平稳的运行，不能有干涉现象，否则也会影响机床的定位精度。

二、提高数控车床精度保持性的共性措施

    数控车床的床身底座，主轴箱，十字拖板等大结构件，在生产过程因铸造，热处理，机械加工产生的内应力残留在零件中，带有内应力的零件总是处于一种不稳定的状态。为消除内应力引起零件的结构变形和几何精度变化，应选用合适的时效方法来消除内应力，如自然时效，热处理时效或者振动时效；其次，合理安排加工工艺，包括粗，精加工的次序和加工余量的分配，时效的次数和时间，在精加工之前尽可能消除零件内部的残余应力。

    在数控车床装配过程中，刀架与上拖板，主轴箱和底座的固定结合面，滚珠丝杠的螺母座和轴承座与其固定结合面一定要进行刮研并作着色检验，确保部件结合面的接触刚度，这也是提高机床精度保持性的措施之一。

    数控车床切削过程发热量大，为控制并减小机床的热变形，要进行冷却处理，并且要能够自动及时地排屑；对于发热大的部位，应加大其散热面积，改善散热或采取隔热处理。还应该做好来工厂验收机床的用户培训，使用户正确，合理使用机床，定期保养机床，这对提高数控车床精度保持性非常重要。