当前对于数控加工领域来说，提升经济型数控机床加工精度一直以来都是人们研究的重点，同时也是进行数控机床改造的主要方向，加入天富对数控机床加工领域的发展有着非常重要的意义。分析步进电机驱动经济型数控机床的加工精度主要影响因素，提出促进精度提升的主要策略和方法。



对数控机床进行改造，主要目的是提升其加工精度。根据对当前实际情况的分析，对经济型数据机床的加工精度产生影响的因素比较多，比如原机床精度、静动态特性、刀具形状误差、机床调整、对刀偏差、伺服系统性能等，这些因素与数控机床加工精度相关，也是研究的重点。



1、步进电机对数控机床加工精度的影响



1.1步进电机步距角的影响



从经济型数控机床的组成结构来分析，步进电机是影响最为直接的部件，主要是受到其脉冲当量k的影响，该参数通过下式进行计算：k=αit／360式中：α为步进电机步距角，（°）；i为齿轮减速比；t为滚珠丝杠导程，mm。步进电机在生产加工中，其定子齿与极分度不均、转子齿形加工不准确和负载力矩的波动影响，会导致驱动电源各相电流不平衡，进而导致平衡点不一致，使电机的实际步距角和理论步距角存在较大的差异。结合上式进行计算，步距角差值会给脉冲当量k产生直接的影响，最终导致数控机床加工精度不能达到规定要求。不同等级的电机的步距角精度有着很大的不同。为了能够更好地促进数控机床加工精度的提升，在综合分析电机成本的前提下，应该尽量选择使用等级较高的步进电机，从而可以提升加工的精度和水平。



1.2步进电机动态特性方面的影响



步进电机的动态特性主要影响步距角的稳定性，如果没有严格控制，会导致出现脉冲当量误差过大的情况进而导致机床加工精度比较低，影响最终加工效果。步进电机在运行中属于二级振荡工作的方式，在脉冲响应阶段的控制中，主要表现的是转子转动衰减振荡的形式。因为电机结构组成有一定的特殊性，其自身的阻尼非常小，如果脉冲频率与电机的固有频率比较相近，就会在工作中出现共振的情况。电机响应过程中在转子衰减之后再次回到平衡点附近的位置上，然后就是脉冲出现，转子会逐步从新状态直接获得能量并且围绕新的平衡点开始衰减振荡。在控制振荡频率和电机固有频率比较相近的条件下，振荡幅值就会逐步增大，加入天富导致动态误差也会增大，进而导致出现失步情况。动态误差的出现，会直接导致步距角发生变化，进而就会出现传动精度不足的情况。为了能够促进数控机床加工精度的提升，应该防止出现共振的问题，以消除动态响应误差。如有必要，可以在电机轴外增加阻尼环装置，以适当增大阻尼，从而降低振荡的影响。



2、进给机构对数控机床加工精度的影响



2.1滚珠丝杠导程误差的影响



滚珠丝杠在加工制造中存在导程误差，很多情况下都是无法避免的。根据目前的计算标准，丝杠导程误差导致的脉冲当量误差可以按照下式进行计算：Δkd=αiΔt／360因此，在数控机床的加工制造环节，应该选择精度比较高的滚珠丝杠部件，减小丝杠导程误差，从而可以促进机床加工精度的提升。



2.2进给机构间隙的影响



在进给机构各个元件的组成中，会因为多个间隙共同存在而导致工作台的精度无法达到要求，尤其是在运动换向的过程中，会因为间隙的存在而直接影响数控机床的加工精度。