數控機床加工精度(dù)的影(yǐng)響因素(sù)及其控製措施
2021-5-7 來源(yuán):焦作技師學院(yuàn) 作者(zhě):張 偉(wěi)
摘 要:數控機床以其生產效率高、加工精度高、操作簡單等特點(diǎn),已經成(chéng)為製造領域內的核心加工設備,但是(shì)很多因素會影響其加工精度,極易導致零部件精度(dù)不合(hé)格。 分析影響數控機床加(jiā)工精度的原因,提出控製措(cuò)施(shī),以促進(jìn)數控機床加工精度的有效提升。
關鍵詞:數控機床;加工精度;影響因素;控製(zhì)措施
隨著科學(xué)技術的高速發展(zhǎn)和進(jìn)步, 以及(jí)人們對於機(jī)械加工零(líng)部件的效率、精度要求的逐步提高,數控機床加(jiā)工技術得到了(le)很大的提升。 數控加工技(jì)術被(bèi)廣泛使用到各個領域, 可以(yǐ)按照(zhào)規定的要(yào)求完成(chéng)零部(bù)件的加工與生產, 對於現代(dài)社會的發展有著極為重要的作用。但是從實際情況分析(xī),依然有些因素會給精度造成不利的影響,所以要綜合分析這(zhè)些因(yīn)素, 提高加工精度,促(cù)進數控機床加工技術的全(quán)麵提升(shēng)。
1 、數控編程對機床加工精度的影響及控製措施
1.1 編程原點的選擇對加(jiā)工(gōng)精度的影響和(hé)控製措施
數控機床加工開始前, 應該先進行編程方案的(de)確定。 首先要(yào)分析編程原點(diǎn),然後才能(néng)進行程序編(biān)寫。 一般情況下, 編程(chéng)坐標係(xì)的確定應由作業人員按照加工零件特點、圖紙等方麵綜合分析(xī),原點的確定會(huì)給整個加工零件的精度造(zào)成比較(jiào)大的影響(xiǎng)。 在具體的加工環節(jiē), 編程坐標(biāo)係中應該綜合(hé)考慮(lǜ)其編(biān)程基(jī)準、 設計基準、工藝基準等方麵(miàn),實現各(gè)個基準設定的統(tǒng)一性,從而(ér)可以將尺寸誤差降到最低的範(fàn)圍, 以保證零(líng)件(jiàn)上的所有尺寸誤差都(dōu)在設計要求(qiú)的範(fàn)圍內, 不存在超差的問題,也不會影(yǐng)響正常使用。 在具體操作中,應該根據下麵幾點來進行。
(1)編程原點要和圖紙內的設計基(jī)準(zhǔn)重合 ,在零部件的設計圖紙確定環節, 應(yīng)該結合實際需要來明確具體的設計基準原則, 同時還應(yīng)該按照工藝基準來完成各項加工作業(yè),促進加工(gōng)零件精度的提升。
(2)在各個技術參數計算(suàn)環節,應該達到簡潔性的(de)標準,同時要防止出現不必要的尺寸(cùn)鏈計算(suàn),盡量避免出現加工誤差(chà)。
(3)編程坐標係確定也是極為重要的工作 ,應該在保證加工精度符合標準的基礎條件之下來(lái)進行確(què)定,以(yǐ)確保整體加工尺寸合格,精度達到規定要(yào)求。
1.2 編程過程中的數據處理對(duì)精度的影響和控製措施
數控(kòng)加工程序(xù)編寫(xiě)環節, 應該按照要求合理地進行數據分析和處理, 同時應該分析和了(le)解加工零部件的外部輪廓可能給加工精度造成(chéng)的影響, 最為重要的一項工作就是要進行未知編程節點和尺寸公差的計算和分析(xī),以更好地保證其尺寸數據精度符合(hé)標準
。
(1)數控機床設備是(shì)主要的加工設備形式,需按照要求選(xuǎn)擇最佳的零部件輪廓的形式和尺寸, 且做好具體的節點坐標係分析和確定, 並且很多條件下都(dōu)是采用人(rén)工計算的方式。 一般來說, 人工和計算機在計算(suàn)中,其誤差會達到 0.01~0.03 mm,因此,可以通過(guò)下述方式來進行精確度的計算和分析:首先,人工計算中應該做好各個數據的計算工作, 中間數據必須(xū)按照小數點後保留四位方式來確定;如果是計算機計(jì)算,則全部數據都要保留(liú),以確保最(zuì)終計算結果準確。
其(qí)次,編程環節的尺寸(cùn)調節(jiē)應該按照機床的脈衝當量(liàng)來進行,這個(gè)數據用來控製(zhì)係統的控(kòng)製,在(zài)發射(shè)出脈衝後,機床就會自動進行必要的移(yí)動, 這是機床在操作和運動中所產生的(de)最小單位, 比如某機床 的脈衝當量 為 0.001mm,那麽在進行計算時小數點後麵至少應該保留三位以上。
(2) 在零部件的不同(tóng)位置上所存(cún)在的尺寸公差不對稱或者不相同的條件下, 可以選擇使用人工方式來進行(háng)編程(chéng)尺寸的計算確定。在加工(gōng)環節,如果選擇使用相同刀具來進行加工, 那麽應該結合具體的公差中間數值來做好編程方案的確定, 給誤差的處理預留必(bì)要的空(kōng)間,從而可以促(cù)進加工精(jīng)度的提升。在編程尺寸(cùn)公差(chà)符合對稱(chēng)的要求下, 通常(cháng)應根(gēn)據需要來實施公(gōng)差尺寸編程處(chù)理,這樣可以避免存在過大的(de)計算量,以提高(gāo)數據的(de)精確度。
2 、數控機床係統誤差對加工(gōng)精度的影響和控(kòng)製措施
2.1 螺距誤(wù)差(chà)和補償
誤差補償就是在數控機床加工環節, 對某個特定(dìng)軸按照位置的運動,做好(hǎo)各個(gè)部分的記錄工作,結合具體測量、記錄的參數來展開深入的對比和分析。實際操作環節中,根(gēn)據需要(yào)在軸上選擇符合要(yào)求的測量(liàng)點,按照要(yào)求實施必要的數據測量工作, 並且將各項數(shù)據都傳(chuán)輸到係統內,通過數據處理,然後進行誤差的消除工作。
這種方式下的測量點是比較多的(de),螺距誤差補償技術應用效果是非常明顯的。為了能夠達(dá)到加工精度標準,應注意以下幾點(diǎn):
①數控機床(chuáng)如果複位的數據精度很差, 該技術(shù)就無法有效地實(shí)施到位(wèi); ②該技術(shù)的應用是通過數控機床坐標係分析來(lái)進(jìn)行的; ③參考點是影響數控機(jī)床加工精度的重要因素,應該合理確定,確保其參(cān)考點的誤差控製在合理的範圍內,不超出(chū)規定要求。
2.2 反向間隙誤差和補償
數控機床在加工(gōng)過程中, 傳動鏈在(zài)運行中容易出(chū)現(xiàn)間隙, 這是無法避免的。 而這其中如果存在反向間隙,就會造成機(jī)床的(de)反向運動,在伺服電機(jī)運轉的情況下機(jī)床卻沒有發生任何的運動, 床加(jiā)工中就會(huì)出現誤差或震蕩等情況(kuàng)。 因此,數控機床加工設計環(huán)節(jiē),應該綜合分析反向間隙的影響, 不管選擇(zé)哪一種改進措(cuò)施,都(dōu)應該防止這一間隙的存在。
如果數控機床是半(bàn)閉環的結構形式,結合(hé)上述所采用的誤差補償技術,然後(hòu)對各個方麵的反向間隙做好記錄和分析, 可以把所有的數據全部都計入到係(xì)統中, 能夠更好地實現反向運動補償(cháng), 也就能夠消除(chú)這些誤差。 而對於全閉環的機床(chuáng)來說, 反向間隙補償能夠通過各種參數的設計來(lái)實(shí)施,提升(shēng)數控機床加(jiā)工精(jīng)度。
3 、結語
數控機床在實際操作中影響加工精度的原因有很多(duō),有些是無法避免的,限於篇幅(fú),所介紹的(de)影響因素相對(duì)較(jiào)少,其(qí)他諸如工藝設計質量、刀具的質量、作業人員專業素質、外部環境等, 都會(huì)產生一定程度的影響。 因此,在數控機床加工環節,應該綜合考慮多種影響因素(sù), 然後規避這些因素, 同時采取有效的控製措施,以促進數控機床加工精度的提升,防止存在過大誤差,給機械製造領域的發展提(tí)供良好的基礎條件。
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