数控机床的加工精度受到多种因素的影响,主要包括测量系统误差、控制系统错误、过程编程错误以及机床设备系统误差等,为了提高数控机床的加工精度,可以从多个方面入手,包括控制原始误差、合理设计机床核心部件、选用合适的刀具和夹具、确保工件和刀具的正确装夹、合理设置加工参数以及优化刀具路径等。
影响因素:
1、测量系统误差:
- 这种误差是由数控机床加工过程中的测量基准或测量装置在安装过程中的倾斜或变形引起的。
- 阿贝误差和液位测量电路的误差是常见的测量系统误差原因。
2、控制系统错误:
- 控制系统灵敏度差,造成零点漂移现象,从而在加工过程中造成控制系统误差。
- 控制系统在使用阶段不够稳定,也会产生控制系统误差。
3、过程编程错误:
- 用户在设置零件图所提供的形状和尺寸数据时,如果剩余零件不足或过大,会导致零部件的尺寸精度与图纸数据不一致。
- 工艺编程的偏差也是影响加工精度的重要因素。
4、机床设备系统误差:
- 刀具系统和内部零件的运动过程,以及工作台的运动都会产生相应的误差。
- 机床本身的结构设计和制造误差也会影响加工精度。
- 机床的几何精度,如导轨的水平程度、直线度和刚度等,对加工精度有重要影响。
- 热变形误差也是不可忽视的因素,机床在切削过程中产生的热量会导致零部件受热膨胀,进而影响几何精度。
5、其他因素:
- 包括伺服系统产生的跟随误差、加工过程中由于刚度和振动不足引起的误差、数控系统误差等。
- 反向偏差(如各坐标轴进给传动链上驱动部件的反向死区、机械运动传动副的反向间隙等)也会影响机床的定位精度和重复定位精度。
提高方法:
1、控制原始误差:
- 针对产生原始误差的可能性进行系统的分析,制定相应的改进措施。
- 通过位置控制和几何精度控制减少位置误差和几何误差对零件的影响。
- 对于加工过程中产生的变形误差,用风冷、水冷等方法控制热变形。
2、合理设计机床核心部件:
- 避免定位误差,合理选择核心部件,如滚珠丝杠等高精度部件。
- 提高传动精度,消除齿轮、滚珠丝杠螺母副等传动部件的间隙。
3、选用合适的刀具和夹具:
- 根据加工材料和要求选择合适的刀具类型。
- 使用合适的夹具保证工件在加工过程中的稳定性。
4、确保工件和刀具的正确装夹:
- 装夹工件和刀具时要保证它们的位置准确,避免误差。
- 对于工件,需要在数控机床的工作台上平稳地固定;对于刀具,要保证它们在刀具夹中垂直装夹。
5、合理设置加工参数:
- 根据材料和加工要求合理设置切削速度、进给速度、切削深度等参数。
- 注意避免过大的切削力导致刀具磨损和工件变形。
6、优化刀具路径:
- 利用数控编程软件的功能优化刀具路径,减少加工时间并提高加工精度。
- 避免过多的切入切出,尽量使刀具在加工过程中保持连续切削。
7、定期维护数控机床:
- 数控机床的精度会随着使用时间的增加而逐渐降低,因此定期对设备进行维护是提高加工精度的关键。
8、采用先进的电主轴技术:
- 高速电主轴的应用可以提高数控机床的转速和精度,满足高精零件的加工需求。
- 德国SycoTec品牌的高速主轴具有高转速、高精度、高效率等特点,广泛应用于精密加工领域。
9、误差补偿技术:
- 硬件补偿和软件补偿是常用的误差补偿技术。
- 通过对数控机床机械零部件的部分尺寸和相互位置进行调整以减小或抵消误差。
数控机床的加工精度受到多种因素的影响,但通过科学合理的分析和技术手段的应用,可以有效地提高其加工精度。