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数控车床加工精度影响及其对策
前言
作为先进的加工设备,数控车床在机械制造行业具有广泛的应用价值,为机械制造行业带来了巨大的经济效益和社会效益。在数控机床的生产和加工中,产品质量与机床本身的加工精度密切相关。
1.数控车床的工作原理
数控车床主要由主机、驱动器、数控编程、辅助处理4个设备组成,是现代机械的全自动化处理。主机机占数控机床的主要位置,其主要功能是加工、切削加工件。在数控系统的作用下,主轴驱动和输送驱动可经由电油压伺服装置完成。数控编程设备是数控车床与一般机床区分的核心部件。主要由硬件设备和软件内核组成。通过编程输入和存储功能,实现数据的处理,通过运行指定的加工程序完成相应的加工过程,如图1所示。
2.数控车床加工精度的影响因素
在实际的数控机床加工中,产生误差的原因很多,严格地说,在数控机床加工中,只能尝试减少误差的可能性,才能减小误差的大小,而不能完全避免误差。具体来说,出错的原因主要有以下几点。
3.1机床设备本身产生的误差
2.1.1 机床本身加工精度不同
数控机床在机器的生产和组装过程中,由各种机械部件组装而成,必然会有各种人为或无意识的错误影响处理过程的精度。同时,不同的机床对精度要求也不同。
2.1.2 伺服系统误差
在数控机床的实际过程中,伺服系统促进机床的操作,为机床加工提供可靠的动力。伺服马达主要用于精确控制车床加工过程的核心部件。如果车床的伺服系统发生误差,会进一步导致被加工部件的定位精度产生误差。
3.2设备运行产生的误差
数控机床在运行过程中,必然会产生各种各样的振动和运行误差,这是不可避免的。
3.2.1传动轴反转误差
在行驶的数控机床过程中,机床在驱动轴加速度的过程中,加速需要一定的时间,这就涉及到系统惰性和停止处理。另外,传动轴的轴承、齿轮、传动螺钉有一定的反转间隙,在传动轴进行反转运行时,反转间隙的存在就会导致电动机怠速停止、驱动停止等状况,从而使车床的运行产生误差。
3.2.2 电路不稳误差
数控车床在运行的过程中需要连续稳定电流。在实际的加工工序中,电压和电流的不稳定性会导致机床的加工状态也会发生变动,进而影响加工误差。
3.2.3 车床刀具设置误差
数控车床加工主要通过机床工具切断操作进行。因为在操作过程中,有车削点弧和主车削角的存在。切削加工的过程中,在尖端的弧和旋削工具的主要偏差角的影响是不可避免的,但凡有一点点的偏差,这种偏差会在加工的过程中逐渐积累,到最后甚至会出现少切削或多切削现象。
3.提高数控车床加工精度对策
4.1提高设备精度和性能
随着技术的发展和精度要求的改善,数控机床的加工精度有了较大的提高,但在机械精度要求不断改善的情况下,机床的精度和性能也需要不断优化和改善。例如,高档油压全数字数控机床的开发,大大降低了机械驱动过程中的加减速惯性误差。通过提高车床的轴承容量和导轨的精度,可以有效地改善车床的振动和变形,既可以减轻车床的重量,又可以保证车床的稳定性。另外,车床用的车床工具也要标准化,在装置处理过程中要努力维持车床工具的稳定性。
4.2伺服系统误差校正
伺服系统作为重要区间的坐标,电源驱动响应满足运动要求可以设立的不同加工和精密加工精度0.1微米单位以及集团控制工具处理速度范围,传输扭矩相当弹性整制度伺服的精度,首先是为了确保同行伺服拍摄系统配备了高品质、高性能组件,另外,弧线和直线误差的影响,处理过程中,为伺服系统的伺服系统供给的吴可以灵活选择-丰循环、闭路循环和半闭路循环控制类型,通过循环强化来修正伺服系统的错误。
4.3误差补偿
在数控机床处理的过程中,误差是不可避免的,在对象加工误差的补偿值之前,对着刀刃,绘图测量错误,以及转换误差的补偿等数控机床控制系统的减少,就是为了提高机床加工精度。机床的误差补偿的过程中,各设备的种类和生产工序设定纠错,硬件的宣传和软件的设定组合进行误差补偿,实际处理中发生错误的可能性的因素排除在外。加强早期预防处理,改善机床作业环境,优化软件编程方式,提高机床加工质量和效率,确保工件加工精度。
4.以螺纹加工为例
5.1故障现象—加工精度低
故障现象:在数控车床上,加工螺纹时发现螺距误差超过所允许的加工误差。
5.2故障可能出现的原因
故障可能的原因:①机床传动部分故障;②机床主轴的轴向窜动;③滚珠丝杠的轴向窜动;④机床导轨磨损不均(长时间使用)。
5.3解决方法
节距是螺纹加工的主要精度指标,节距精度差是指螺纹加工所要求的节距差。这种故障是在螺纹加工过程中出现较多的故障。对于此类故障,应首先检查机床的机械传动部分,如各部件的轴承间隙,特别是主轴和丝杠两端的轴承间隙。如果发现间隙是不恰当的,应调整或收紧;第二是检查传输组件,如果穿更严重或已损坏组件,修理或更换;如果以上两步操作还不能找出故障的原因,和机床使用时间很长,应该关注机器的磨损状况的检查指导,如果需要修理应及时处理。该故障主要是机械故障,检测和维修相对简单。螺纹加工完成后,发现螺距误差较大。通过分析,机床之前出现的故障,是由于操作者操作不当,发生了机床碰撞事件,使机床螺丝在维修过程中进行了调整。造成此故障的原因可能是丝杠间隙调整过大,导致丝杠移动,从而发生故障。然后检查了丝杠的间隙,发现间隙确实太大了,然后进行了调整,消除了丝杠的故障,如图2所示。
5.结束语
本论文通过综合分析数控车床在加工过程中,出现加工精度故障的原因,并提出相应的解决方法,提高了数控车床的加工精度,进一步发挥数控机床在中国制造的作用,加速中国制造的发展。
参考文献
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[3]影响数控机床加工精度的因素与优化策略的探究[J].沈德志.中国新技术新产品.2016(14)
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[5]机械螺纹类零件的数控机床加工技术探讨[J].杨孟平.南方农机.2019(23)
[6]机械螺纹类零件的数控机床加工技术研究[J].张元元.现代制造技术与装备.2019(01)
作者简介:陈天龙(1999.11.12)男,汉族,本科,研究方向:电气工程及其自动化
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