提高数控拉床加工精度的方法介绍

一般来说，数控拉床的加工误差主要来自以下几个方面：数控拉床的结构设计和制造误差；加工系统热变形引起的误差；伺服系统产生的跟随误差；加工过程中由于刚度和振动不足引起的误差；数控系统误差；减少或消除误差的根本原因是提高数控拉床加工精度最直接、最有效的手段。

（1） 减少数控拉床的几何误差。数控拉床各部件的几何精度是拉床加工精度的基本保证。降低数控拉床的几何误差可以从以下四个方面进行：①采用高精度数控拉床主轴和主轴支撑；如：滚动轴承、静压轴承、动压轴承、磁力轴承等；②采用高精度导轨；数控拉床上常用的导轨有塑料导轨、滚动导轨和静压导轨。具有导向精度高、耐磨性好、刚度高等特点。③ 采用高精度传动机构，滚珠丝杠螺母副是数控拉床上最常用的传动装置，具有高精度、高效率、高灵敏度等优点。④ 采用各种措施消除齿轮、滚珠丝杠螺母副等传动部件的间隙，提高拉床的定位精度。

（2） 减少热变形误差。减少拉床热变形可采取以下三种措施：①减少热源。采用新型电机和高效的传动机构可以起到减少热源的作用。② 合理设计拉床结构。不同的拉床结构具有不同的抗热变形能力。合理的拉床结构设计可以有效地减少拉床热变形引起的误差。③ 改善散热和隔热条件。

（3） 减小伺服系统跟随误差。伺服系统是数控拉床的重要组成部分，其性能在很大程度上决定着数控拉床的性能。为了减小以下误差，可采取以下措施：①开环控制。在开环伺服系统中，尽量采用高精度拉床零件，以提高伺服系统的跟踪精度。如：静压导轨、静压主轴、高性能电机、滚珠丝杠等②闭环控制。采用闭环或半闭环控制系统，通过位置检测反馈提高伺服系统的跟踪精度。③ 自适应控制。采用自适应控制系统，可以在数控加工过程中根据加工条件的变化自动改变切削参数，以达到最佳的加工效果。

（4） 减少振动和刚度不足引起的误差。数控拉床必须在高速重载条件下工作，其主要部件要求高刚度，以抵抗加工过程中的变形，提高加工精度。主要措施如下：①主轴采用三支承结构，选用刚性支承轴承。② 合理设计床身断面及筋条布置；③动态平衡消除主轴、齿轮等主要传动部件的间隙；④采用刮削法提高拉床的接触刚度。

（5） 在数控系统误差精度降低过程中，插补原理的误差、数控系统中检测元件的制造误差、系统响应速度、系统收敛性都会影响数控加工精度。降低数控系统误差的措施有：①优化数控系统的插补原理；②提高系统检测元件的精度和速度；③提高系统反馈频率，加快系统收敛速度。

拉床的抗振性是抵抗强迫振动和自激振动的能力。高抗振性即在高速重切削条件下没有振动，从而保证工件的精度和质量。提高拉床抗振性的措施主要有：①减少拉床的内部振源；②提高拉床构件的阻尼；调整拉床构件的自振频率必满自激振动。