机床用直线加工时跟随误差对轮廓精度误差有什么影响

原标题:影响数控机床加工精度誤差的3大因素及对策

数控机床在进行加工过程中难免会受到各种各样因素的影响使得其加工精度误差产生一定的偏差,给生产生活带来┅些不便

1 数控机床加工中的精度误差问题

(1)数控机床加工中的位置误差对加工精度误差的影响

位置误差是指加工后零件的实际表面、軸线或对称平面之间的相互位置相对于其理想位置的变动量或偏离程度,如垂直度、位置度、对称度等数控机床加工中的位置误差通常指死区误差,产生位置误差的原因主要在机床零件加工时由于传动时产生的间隙和弹性变形导致加工误差以及在加工中,机床的刀头需偠克服摩擦力等因素导致产生位置误差在开环系统中位置精度误差受到的影响是很大的,而在闭环随动系统中则主要取决于位移检测裝置的精度误差和系统的速度放大系数,一般影响较小

(2) 数控机床加工中由于几何误差导致的加工精度误差误差

数控机床加工中,由於刀具和夹具在受外力和加工中产生的热量等外界因素的影响下机床的几何精度误差受到影响,机床上加工的零部件产生几何变形从洏导致产生几何误差。据研究数控机床产生几何误差的主要原因无外乎以下两种:内部因素和外部因素。机床产生几何误差的内部因素指机床本身的因素导致的几何误差如机床的工作台面的水平度、机床导轨的水平程度和直线度、机床刀具和夹具的几何准确程度等。外蔀因素主要是指在外部环境和加工过程中的热变形等因素影响下产生的几何误差如刀具或零部件在切削过程中,由于受热膨胀、变形從而产生几何误差,影响了机床的加工精度误差和零部件的加工精度误差

(3)数控机床加工中由于机床定位导致的加工精度误差误差

通過长期的零部件加工的数据分析和实践操作看出,机床定位对于数控机床的加工精度误差有较大影响数控机床的加工误差,从结构上看多由定位精度误差引起,其中机床的进给系统是影响定位精度误差的主要环节数控机床的进给系统通常由机械传动系统和电气控制系統两部分组成,定位精度误差与结构设计中的机械传动系统有关在闭环系统中,数控机床通常可以通过定位检测装置防止进给系统中的主要部件产生位置偏差如滚珠丝杠等部件。而对于开环系统由于影响因素较多、情况比较复杂,无法进行定位监控所以对数控机床嘚加工精度误差影响较大。

2 提高数控机床加工精度误差的对策

在数控机床的加工过程中其所加工的零部件的精度误差直接影响产品的质量,部分机械零部件和精密设备的零部件对加工精度误差的要求非常高提高数控机床的加工精度误差是解决问题的关键所在。通过广泛嘚研究与分析得出提高数控机床的加工精度误差的对策大致有以下几种方法:

(1) 通过控制数控机床的原始误差提高加工精度误差

数控機床加工过程中,误差本身是不可避免的被加工零件与数控机床之间存在必然的误差, 这种一定存在的误差称为原始误差

因此,要提高数控机床的加工精度误差控制数控机床的原始误差是重要对策之一。针对产生原始误差的可能性要进行系统的分析根据误差产生的原因和误差类型要制定相应的改进措施。机械零件在加工过程中数控机床的位置精度误差、几何精度误差对零部件的加工精度误差有重偠影响,要通过位置控制和几何精度误差控制来减少位置误差和几何误差对零件的影响同时对于加工过程中产生的变形误差,要用风冷、水冷等方法控制加工过程中的热变形减少热变形误差带来的加工精度误差影响。同时对于位置误差要合理选择适合零件材质的刀具,避免刀具变形同时根据被加工零件的胚料形状选择合理的夹具, 有必要的情况下要针对零部件的形状尺寸专门设计夹具避免产生位置误差。

(2)合理设计机床核心部件避免定位误差

机床的定位精度误差对零部件的精度误差有重要影响影响机床定位精度误差的核心部件如进给系统、导轨、工作台面等的直线度、水平度等。在设计数控机床时要合理选择核心部件,例如在选择目前在机床中广泛使用的滾珠丝杠时应当充分考虑滚珠丝杠的精度误差,应当选取和安装比较成熟的滚珠丝杠技术滚珠丝杠的支撑同样不可忽视,滚珠丝杠的支撑与系统的传动精度误差密切相关滚珠丝杠的支撑主要由轴向载荷和回转速度决定,对数控车床的加工精度误差有重要影响通常选鼡高精度误差的固定和支撑方式。并且设计过程中应严格对滚珠丝杠的承载能力要进行相关校核

而拖链,作为机床外防护的一部分现茬对机床来说已经不可或缺。由于其链节结构在跟随刀架运动时,也会产生一定的振动这种振动,会直接传递到刀具上最终会对加笁精度误差造成一定的影响。

(3)通过实时监控技术提高数控机床的加工精度误差

随着数控技术的不断提高对数控机床进行加工过程全程实时监控,及时调整加工过程中的误差环节并对加工过程中的每一个环节的误差数据进行采集,并反馈至控制终端并通过误差数据采取相应的误差补偿机制,进行及时的误差补偿能够有效提高零件的加工精度误差。

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