數控機床在進行加工過程中難免會受到各種各樣因素的影響,使得其加工精度產生一定的偏差,給生產生活帶來一些不便。怎樣提高數控(kòng)機床加工精度是金粉們很關心的事情(qíng)。
1.數控機(jī)床加工中的精度問題
1.1 數控機床加工中的位(wèi)置誤(wù)差對加工精(jīng)度的影響
位置誤差是指加工後零件的(de)實(shí)際表麵、軸線或對稱(chēng)平麵之間的相互位置相對於其理想位置的變動量或偏離(lí)程度,如垂直度(dù)、位置度(dù)、對稱度等。數控機床加工中的位(wèi)置誤差通常指死區誤差,產生位(wèi)置(zhì)誤差的原(yuán)因主要在機床零件加工時由於傳動時產生(shēng)的間隙和彈性(xìng)變形導致加工誤差(chà),以及在加工中,機床的刀頭需要克服(fú)摩擦力等因素導致(zhì)產生(shēng)位置誤差。在開環係統中位置(zhì)精(jīng)度受到的影響是很大的,而(ér)在閉環隨動(dòng)係(xì)統中,則主要取決於(yú)位移檢測裝置的精度和係統的速度放大係數(shù),一般影響較小。
1.2 數控機床加工中由於幾何誤差導(dǎo)致(zhì)的加工精度誤差
數控機床加工中,由於刀具和夾具在受外力和加工中產生的熱量(liàng)等外界因素的影響下,機床的幾何精度受到影(yǐng)響,機床上加工的(de)零部件產生幾何變形,從而導致產生幾何誤差(chà)。據研究(jiū),數控機床產生(shēng)幾何誤差(chà)的(de)主要原因無外乎以下兩種:內部因素和外部因素。機床產生幾何誤差的內部因素指(zhǐ)機床本身(shēn)的因素導致的幾何誤(wù)差,如機床的工作台麵的水平度、機床(chuáng)導軌的水平程度和直線度、機床刀具和(hé)夾(jiá)具的幾何準確(què)程度等。外部因素(sù)主要(yào)是指在外部環境和加工過程中的熱變形等因素影響下產生的幾何誤差,如刀具或零部件在切削過程中,由於(yú)受熱膨脹、變形,從而產生幾何誤差,影(yǐng)響了機床的加工精度和零(líng)部件的加工精度。
1.3 數控機床(chuáng)加工中由於機床定位導致的(de)加工精度(dù)誤差
通過(guò)長期的零部件加工的數據分析和實踐操作看出,機床定(dìng)位對於數控機床的加工精度有較大影響。數控機床的加工誤差,從結構上看,多由定位精度引起,其中機床的進給係(xì)統是影響定位精度的主要環節。數控機(jī)床的進給係統通常由機械傳動係統和電氣控製係統兩部分組成(chéng),定位精度與結構(gòu)設計中的機械傳(chuán)動係統有關。在閉環係統中(zhōng),數控機(jī)床通(tōng)常可以通過定位檢測裝置防止進(jìn)給(gěi)係統中的(de)主要部件產生(shēng)位置偏差,如滾珠絲杠等部件。而對於開環係統,由於影(yǐng)響因(yīn)素較多、情況比較複雜,無法進行定(dìng)位監控(kòng),所以對數控機床的加工精度影響較大(dà)。
2.提高數控機床(chuáng)加工精度的對策
在數控機床的加工過程中,其所加工的零部件(jiàn)的精度直接影響產品的質量,部分(fèn)機械零部件和精密設備的零部件對加工精度的要求非常高,提高數控機床的加工精度是解決問題的關鍵所在。通過廣泛的研究與分析得出,提高數控機床的(de)加工精度(dù)的對策大(dà)致有以下幾種方法(fǎ):
2.1 通過控製數控機床的原(yuán)始誤(wù)差提高加工精(jīng)度
數控機(jī)床加工過程中,誤差本身是不可避免的,被加工(gōng)零件與數控(kòng)機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。
因此,要提高數控機床的(de)加工精度,控製數控機床的原始誤差是重要對策之(zhī)一。針(zhēn)對產生原始誤差(chà)的可能性要進行係統的分析,根據誤差產生的原因(yīn)和誤差類型要製定相應的改進措施。機械零件在(zài)加工過程中,數控機(jī)床的(de)位置精度、幾何精度對零部件的加工精度有(yǒu)重要影響,要通過位置控製和幾(jǐ)何精度控製來減少位置誤差和幾何誤差對零件的影響。同時對(duì)於加工過程(chéng)中產生的變形誤差,要(yào)用風冷、水冷等方法控製加工過(guò)程中的熱變形,減少熱變形誤(wù)差帶來的加工精度影響。同時(shí)對於位(wèi)置誤差,要合理選擇適合零件材質的刀(dāo)具,避免刀具變形,同(tóng)時根據(jù)被加工零件的胚料形狀選擇合理的夾具, 有必要的情(qíng)況下要針對零部件的形狀尺(chǐ)寸專(zhuān)門設計夾具,避免產生位置誤差。
2.2 合(hé)理設計機床核心部件避免定位(wèi)誤差
機床的定位精度對零部件的(de)精度有重(chóng)要影響,影(yǐng)響機床定位精度的核心部件如(rú)進給係統、導軌、工作台(tái)麵等的直線度、水平度等。在設計數控機床時,要合理選(xuǎn)擇核心部件,例如在選擇目前在機床中廣泛使(shǐ)用的滾珠絲杠(gàng)時,應當充分考(kǎo)慮滾珠絲杠的精度,應當選取和安裝比較成熟的滾珠絲杠技術。滾珠絲杠的支撐同樣(yàng)不可忽視,滾珠絲杠(gàng)的支撐與係統的傳動精度密切相關,滾珠絲杠(gàng)的(de)支撐(chēng)主要由軸向載荷和回轉速(sù)度決定,對數控車床(chuáng)的加工精度有重要影響,通常選用高精度的固定和(hé)支撐方式。並且設計過程中應嚴格對滾珠絲(sī)杠的承載能力要進行相關校核。
而拖鏈,作為機床外(wài)防護(hù)的一部(bù)分,現在對機床來說已經不可或(huò)缺(quē)。由於其鏈節結構,在跟(gēn)隨刀架(jià)運動時,也會產生一定(dìng)的振動,這種振動,會直接傳遞到刀具上,最終會對加工精度造成一(yī)定的影響。
因此,拖鏈的(de)性能,大大決定了機床精度。易格斯的E6係列拖鏈,經過特殊設計,可以極大地降低振動和噪音,把拖鏈運動給機(jī)床(chuáng)精度帶來的影響(xiǎng)降低到(dào)最低。
另外,易格斯E6係列拖鏈采用了(le)小節(jiē)距(jù),無孔銷連接(jiē)方式的聚(jù)合彈(dàn)簧(huáng),零磨損,適(shì)合高速及高加速度(dù)場合應用。速度V=1.8m/s的(de)情況下,噪音隻有37Db(A),亦可應(yīng)用於無塵室等行業。
2.3 通過實時監控技術提高數控機床的加工精度
隨著(zhe)數控技術的不斷提高,對數控機床進行加(jiā)工過程全程實時監控,及時(shí)調整加工過程中的(de)誤差環節,並對加工過程中的每一(yī)個環節(jiē)的誤差數(shù)據進(jìn)行采集,並反饋至控(kòng)製終(zhōng)端,並通過誤差數據(jù)采(cǎi)取相應的誤差(chà)補償機製,進行及(jí)時(shí)的誤差補(bǔ)償,能夠有效提高零件的加(jiā)工精度。