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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 影響數(shù)控機(jī)床加工精度的因素及對(duì)策 [打印本頁(yè)]
作者: 寂靜天花板    時(shí)間: 2015-9-16 20:34
標(biāo)題: 影響數(shù)控機(jī)床加工精度的因素及對(duì)策
數(shù)控機(jī)床在進(jìn)行加工過(guò)程中難免會(huì)受到各種各樣因素的影響，使得其加工精度產(chǎn)生一定的偏差，給生產(chǎn)生活帶來(lái)一些不便。怎樣提高數(shù)控機(jī)床加工精度是金粉們很關(guān)心的事情。& Y. _' k8 v1 u' D$ g- s
一、數(shù)控機(jī)床加工中的精度問(wèn)題
/ m, _2 `5 U$ b7 S" o        　　1.1 數(shù)控機(jī)床加工中的位置誤差對(duì)加工精度的影響
# j, o: q0 t, Q        　　位置誤差是指加工后零件的實(shí)際表面、軸線或?qū)ΨQ平面之間的相互位置相對(duì)于其理想位置的變動(dòng)量或偏離程度，如垂直度、位置度、對(duì)稱度等。數(shù)控機(jī)床加工中的位置誤差通常指死區(qū)誤差，產(chǎn)生位置誤差的原因主要在機(jī)床零件加工時(shí)由于傳動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的間隙和彈性變形導(dǎo)致加工誤差，以及在加工中，機(jī)床的刀頭需要克服摩擦力等因素導(dǎo)致產(chǎn)生位置誤差。在開環(huán)系統(tǒng)中位置精度受到的影響是很大的，而在閉環(huán)隨動(dòng)系統(tǒng)中，則主要取決于位移檢測(cè)裝置的精度和系統(tǒng)的速度放大系數(shù)，一般影響較小。
, x2 o5 H+ k) }% o1 y        　　1.2 數(shù)控機(jī)床加工中由于幾何誤差導(dǎo)致的加工精度誤差
( {. q( n) {) O) n1 M        　　數(shù)控機(jī)床加工中，由于刀具和夾具在受外力和加工中產(chǎn)生的熱量等外界因素的影響下，機(jī)床的幾何精度受到影響，機(jī)床上加工的零部件產(chǎn)生幾何變形，從而導(dǎo)致產(chǎn)生幾何誤差。據(jù)研究，數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生幾何誤差的主要原因無(wú)外乎以下兩種：內(nèi)部因素和外部因素。機(jī)床產(chǎn)生幾何誤差的內(nèi)部因素指機(jī)床本身的因素導(dǎo)致的幾何誤差，如機(jī)床的工作臺(tái)面的水平度、機(jī)床導(dǎo)軌的水平程度和直線度、機(jī)床刀具和夾具的幾何準(zhǔn)確程度等。外部因素主要是指在外部環(huán)境和加工過(guò)程中的熱變形等因素影響下產(chǎn)生的幾何誤差，如刀具或零部件在切削過(guò)程中，由于受熱膨脹、變形，從而產(chǎn)生幾何誤差，影響了機(jī)床的加工精度和零部件的加工精度。+ N" c  _7 h  y: X$ T
        　　1.3 數(shù)控機(jī)床加工中由于機(jī)床定位導(dǎo)致的加工精度誤差
% ^9 a  S; t9 u* e2 r% G) G: Z        　　通過(guò)長(zhǎng)期的零部件加工的數(shù)據(jù)分析和實(shí)踐操作看出，機(jī)床定位對(duì)于數(shù)控機(jī)床的加工精度有較大影響。數(shù)控機(jī)床的加工誤差，從結(jié)構(gòu)上看，多由定位精度引起，其中機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)是影響定位精度的主要環(huán)節(jié)。數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)通常由機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)兩部分組成，定位精度與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)有關(guān)。在閉環(huán)系統(tǒng)中，數(shù)控機(jī)床通常可以通過(guò)定位檢測(cè)裝置防止進(jìn)給系統(tǒng)中的主要部件產(chǎn)生位置偏差，如滾珠絲杠等部件。而對(duì)于開環(huán)系統(tǒng)，由于影響因素較多、情況比較復(fù)雜，無(wú)法進(jìn)行定位監(jiān)控，所以對(duì)數(shù)控機(jī)床的加工精度影響較大。; C( O& u2 v- n( Z3 i& ]

- M) I* c, N& s7 ~0 @1 O) T
5 w1 F6 g( Y% W/ d二、提高數(shù)控機(jī)床加工精度的對(duì)策
6 D1 Q1 N+ ?. @        　　在數(shù)控機(jī)床的加工過(guò)程中，其所加工的零部件的精度直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，部分機(jī)械零部件和精密設(shè)備的零部件對(duì)加工精度的要求非常高，提高數(shù)控機(jī)床的加工精度是解決問(wèn)題的關(guān)鍵所在。通過(guò)廣泛的研究與分析得出，提高數(shù)控機(jī)床的加工精度的對(duì)策大致有以下幾種方法：
: ^; W5 E7 }7 f* B  }+ _  {        　　2.1 通過(guò)控制數(shù)控機(jī)床的原始誤差提高加工精度
) [- L) t/ g$ h# r  A        　　數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中，誤差本身是不可避免的，被加工零件與數(shù)控機(jī)床之間存在必然的誤差， 這種一定存在的誤差稱為原始誤差。
( A5 o* d3 V& ]3 i' ^/ m        　　因此，要提高數(shù)控機(jī)床的加工精度，控制數(shù)控機(jī)床的原始誤差是重要對(duì)策之一。針對(duì)產(chǎn)生原始誤差的可能性要進(jìn)行系統(tǒng)的分析，根據(jù)誤差產(chǎn)生的原因和誤差類型要制定相應(yīng)的改進(jìn)措施。機(jī)械零件在加工過(guò)程中，數(shù)控機(jī)床的位置精度、幾何精度對(duì)零部件的加工精度有重要影響，要通過(guò)位置控制和幾何精度控制來(lái)減少位置誤差和幾何誤差對(duì)零件的影響。同時(shí)對(duì)于加工過(guò)程中產(chǎn)生的變形誤差，要用風(fēng)冷、水冷等方法控制加工過(guò)程中的熱變形，減少熱變形誤差帶來(lái)的加工精度影響。同時(shí)對(duì)于位置誤差，要合理選擇適合零件材質(zhì)的刀具，避免刀具變形，同時(shí)根據(jù)被加工零件的胚料形狀選擇合理的夾具， 有必要的情況下要針對(duì)零部件的形狀尺寸專門設(shè)計(jì)夾具，避免產(chǎn)生位置誤差。7 l2 r; C9 z8 v
        　　2.2 合理設(shè)計(jì)機(jī)床核心部件避免定位誤差
) [5 `! [1 E5 U1 ^8 P# h- L& m        　　機(jī)床的定位精度對(duì)零部件的精度有重要影響，影響機(jī)床定位精度的核心部件如進(jìn)給系統(tǒng)、導(dǎo)軌、工作臺(tái)面等的直線度、水平度等。在設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床時(shí)，要合理選擇核心部件，例如在選擇目前在機(jī)床中廣泛使用的滾珠絲杠時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮滾珠絲杠的精度，應(yīng)當(dāng)選取和安裝比較成熟的滾珠絲杠技術(shù)。滾珠絲杠的支撐同樣不可忽視，滾珠絲杠的支撐與系統(tǒng)的傳動(dòng)精度密切相關(guān)，滾珠絲杠的支撐主要由軸向載荷和回轉(zhuǎn)速度決定，對(duì)數(shù)控車床的加工精度有重要影響，通常選用高精度的固定和支撐方式。并且設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格對(duì)滾珠絲杠的承載能力要進(jìn)行相關(guān)校核。
+ L" e/ B: F' d* n0 t        　　而拖鏈，作為機(jī)床外防護(hù)的一部分，現(xiàn)在對(duì)機(jī)床來(lái)說(shuō)已經(jīng)不可或缺。由于其鏈節(jié)結(jié)構(gòu)，在跟隨刀架運(yùn)動(dòng)時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生一定的振動(dòng)，這種振動(dòng)，會(huì)直接傳遞到刀具上，最終會(huì)對(duì)加工精度造成一定的影響。3 Y4 @1 R, R9 h/ q9 F" s% |
        　　因此，拖鏈的性能，大大決定了機(jī)床精度。易格斯的E6系列拖鏈，經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)，可以極大地降低振動(dòng)和噪音，把拖鏈運(yùn)動(dòng)給機(jī)床精度帶來(lái)的影響降低到最低。% C( S$ s$ D; z" n+ m

) B, J! H8 P; ]) K; P# h. b! N* j+ M0 v1 `" p
        　　另外，易格斯E6系列拖鏈采用了小節(jié)距，無(wú)孔銷連接方式的聚合彈簧，零磨損，適合高速及高加速度場(chǎng)合應(yīng)用。速度V=1.8m/s的情況下，噪音只有37Db(A)，亦可應(yīng)用于無(wú)塵室等行業(yè)。7 J! G3 o6 G/ ]1 ]' _7 Y! N" P
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        　　2.3 通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)提高數(shù)控機(jī)床的加工精度
% l: k" c* @, g( a. z        　　隨著數(shù)控技術(shù)的不斷提高，對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工過(guò)程全程實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)調(diào)整加工過(guò)程中的誤差環(huán)節(jié)，并對(duì)加工過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)的誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并反饋至控制終端，并通過(guò)誤差數(shù)據(jù)采取相應(yīng)的誤差補(bǔ)償機(jī)制，進(jìn)行及時(shí)的誤差補(bǔ)償，能夠有效提高零件的加工精度。% i5 ^# k' ^: z4 l  x
作者: 華夏宏達(dá)五金    時(shí)間: 2015-9-16 21:04
對(duì)于機(jī)床本身因素需要提高產(chǎn)品技術(shù)含量；  p6 U* e2 Z7 D0 Q1 p5 `
對(duì)于人為因素需要按規(guī)操作；定期維護(hù)、保養(yǎng)、校準(zhǔn)。
作者: liqiang260    時(shí)間: 2015-9-18 07:47
請(qǐng)問(wèn)現(xiàn)在的數(shù)控車床閉環(huán)的多還是開環(huán)的多？
作者: liqiang260    時(shí)間: 2015-9-18 07:47
學(xué)習(xí)了
作者: 低調(diào)的奢華1    時(shí)間: 2015-9-19 17:14
liqiang260 發(fā)表于 2015-9-18 07:47 : z: k5 R3 \2 S. L; O0 Y5 {7 D# Y
請(qǐng)問(wèn)現(xiàn)在的數(shù)控車床閉環(huán)的多還是開環(huán)的多？

2 k$ s) h/ R3 f閉環(huán)的相對(duì)較多* q2 I2 W, q4 y* ]5 z5 H
作者: liqiang260    時(shí)間: 2015-9-21 07:47
低調(diào)的奢華1 發(fā)表于 2015-9-19 17:14 8 T0 ]& u$ T9 T/ M6 x3 g
閉環(huán)的相對(duì)較多
) U: U6 M0 c, z+ w
謝謝了
作者: liqiang260    時(shí)間: 2015-9-21 20:02
學(xué)系



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