數控機床綜合了精密機械、電子、電力拖動、自動控制、自動檢測、故障診斷和計算機等多方面的技術，是典型的高精度、高效率及高柔性的機電一體化產品，近年來我國的數控機床技術正處在突飛猛進的階段，在數控機床的使用過程中，加工工藝和精度分析對于機床的加工效率和零件的加工精度都有重要影響，本文結合筆者多年的操作經驗，研究了數控加工工藝的主要步驟和精度研究中容易出現的問題以及解決方法。

1　數控機床加工工藝分析
   
數控機床是是一種裝有程序控制系統的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序，其數控加工工藝以自動化和高速精密性為主。高速、精密、復合、智能和綠色是數控機床技術發展的總趨勢，近幾年來，數控機床的在機械加工中的作用更為突出。數控加工工藝是伴隨著數控機床的產生、發展而不斷創新的一種應用技術，所謂數控加工工藝就是用數控機床加工零件的一種工藝方法。隨著我國數控機床用戶的不斷增加，數控加工工藝在應用的領域的重要性日益突出，數控加工工藝以改善加工性能和提高加工效率為主要發展方向，并將二者融合到控制程序之中，運用自動化控制系統的規范處理方式，融合多種加工方法，以達到工序集中的復合加工方式為目的，提供更高水平的加工技術，從而進一步推動數控技術在制造業中應用與發展。數控加工技術的地位如此重要就必須首先了解數控加工工藝的主要特點和技術原則要求：(1)數控加工的工藝內容要按照零件加工的要求進行工步細化，所以在進行施工的過程中必須要依據加工要求進行準確編程；(2)數控加工工藝路線設計應合理，以保證數控機床的加工所產生的誤差最小化；(3)數控加工的工序相對集中，以提高加工效率，對于復雜的加工過程，需要進行必要的數控仿真技術支持。

1.1　數控加工工藝的設計
   
數控機床有著高度的自動化特點，其加工工藝要依靠數控模塊對設計好的程序進行實施，因此要求加工的工藝線路在規劃時必須精準，同時要把握好加工程序的編制，因為編程函蓋了數控機床加工的重要內容，也是工藝質量得以保證的重要指標。對于數控機床來說，必須先有合理有效的編程工藝路線設計，然后才能保證加工工藝進程的完整。

1.1.1　分析加工工藝路線
  
數控機床的加工工藝路線設計要考慮到具體的加工環節，尤其是對數控鏜銑床的加工環節更要重視，要根據具體情況做出明確的分辨。在數控車、鏜銑床或加工中心上加工有同軸度要求的內、外圓柱面或端面與外圓、內孔有垂直度要求時，均應在一次裝夾中完成。在數控鏜銑床或加工中心上加工有孔與端面有垂直度要求或平面與平面有位置精度要求時，應注意盡可能在一次裝夾中完成。

1.1.2　編程原點的選擇
   
編程原點的設計基礎和工藝基準盡量重合，避免產生尺寸鏈誤差及不必要的尺寸換算。設定的編程原點應使工件容易找正，方便對刀，編程簡便，有利于編程數值的計算。對稱零件的編程原點應選在零件的對稱中心。在加工零件上的工件原點應容易準確的確定，盡可能使加工余量均勻。例如：以孔定位的零件，應以孔的中心作為編程原點，對于一些形狀不規則的零件，可在其基準面(或線)上選擇編程原點，當加工路線呈封閉形式時，應在精度要求較高的表面選擇編程原點(或加工起始點)。

1.2　模擬仿真技術
   
智能化模擬仿真技術，可以通過對數控機床的加工工藝路線進行仿真模擬而得出適合加工的一種軟件控制手段，結合運用成組技術可以提高數控加工編程效率。例如：根據其外形結構、技術要求和加工方法的相似性，把零件分成若干組，在每一組零件中選出一個代表性零件(它可以是實際存在的，也可以是假想的，但必須包括組內所有零件的加工要素)，根據這個代表零件模擬出一套典型的工藝規程，選定和設計一組機床及工藝設備，并把它們組成一個專門的加工設計，如果模擬仿真技術成功就只需要略微做一下調整，便可以進行加工生產。例如，運用奧匹茲分類方法拆分代號為12031的零件結構，如圖1所示。該零件是一個回轉體零件， 所以第一位數是1；一端有臺階，并有緊固螺紋，所以第二位數是2；無內孔，所以第三位數是0；需要加工鍵槽，所以第四位數是3；有四個軸向孔，與其他要素無位置要求，所以第五位數是1。按成組方式來組織零件生產時，首先按照零件的結構特征、工藝特征以及加工設備的特征，將各種零件進行分組、歸類與編碼，然后建立每類零件的典型圖庫和成組加工工藝庫。

2　數控機床的精度影響及分析
   
數控機床的加工精度目前已經有了高速的發展，數控機床的加工精度已從原來的絲級(0.01mm)提升到目前的微米級(0.001mm)。而超精密數控機床的微細切削和磨削加工，精度可穩定達到0.05μm左右，形狀精度可達0.01μm左右。采用光、電、化學等能源的特種加工精度可達到納米級(0.001μm)。可以說，數控機床的精度已經進入亞微米、納米級超精加工時代。在這樣高精密度要求下，必須要把握數控機床的精度分析，保證不會出現由于操作問題而導致的精度誤差。

2.1　間隙誤差的影響
   
進給機構的機械傳動機構由減速齒輪、連軸節、滾珠絲杠副及支承軸承組成。在這些機構的組成之中，如果出現一定的連接不穩定就會導致間隙的產生，產生的間隙就會改變整體的加工環節誤差。滾珠絲杠與螺母之間的間隙直接影響工作臺的進給精度。設滾珠絲杠與螺母之間的間隙為SF，則反轉時造成工作臺進給誤差δ1=SF。不僅如此，絲杠螺母副的間隙還影響絲杠螺母副的剛度，進而影響工作臺進給精度。針對這些誤差問題必須要轉變為自動化操作控制方式，在機械換向時，對換向時間和換向方式做出改變。而對于滾珠絲杠與螺母之間間隙的消除方法，要重視對間隙的偏差測定，通過反復的間隙測量來確定出具體的偏差基數，要求測出機床各軸的各項原始誤差，比較成熟的測量方法是激光干涉儀，測量精度高。用雙頻激光干涉儀進行誤差測量，需時間長，對操作人員調試水平要求高，主要是對誤差測量環境要求高，常用于三坐標測量機的檢測，不適宜生產現場操作。相對誤差分解、合成補償法，測量方法相對簡單，一次測量可獲得整個圓周的數據信息，同時可以滿足機床精度的檢測和機床評價。目前也有不少的誤差分解的方法，由于機床情況各異，難以找到合適的通用數學模型進行誤差分解，并且對測量結果影響相同的原始誤差項不能進行分解，也難以推廣應用。測定之后要再將這種基數輸入到程序控制之中，這樣就可以最大限度地保證數控程序進行時的偏差數據最小化，做到補償適當。具體的補償方法如下：(1)備份CNC 控制系統中的已有補償參數；(2)由計算機產生進行逐點定位精度測量的機床CNC 程序，并傳送給CNC 系統；(3)自動測量各點的定位誤差；(4)根據指定的補償點產生一組新的補償參數，并傳送給CNC 系統，螺距自動補償完成；(5)重復進行精度驗證。除此之外，對于脈沖當量補償就是指每輸出一個脈沖后數控機床移動部件相應的移動量它的大小視機床精度而定，一般為0.01~0.0005mm。脈沖當量影響數控機床的加工精度，它的值取得越小，加工精度越高。當然，數控機床的誤差調正有兩種方法，一種是靠數控系統補償，一種是調整機械部分，如果對于數控系統來說進行數控補償程序會十分復雜困難，可通過調整絲杠間隙進行消除。