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  • 數控機床加工工藝中的誤差分析,及改進方法
    時間: 2019-07-15 07:24:44來源: 無錫沈工精機數控機床有限公司

    數控機床在實際操作中主要是用來制造工件,通常要求其加工的工件要具有極高的加工精度。想要使數控機床自身具有的加工精度有所提高的話,就一定要針對數控加工的每個環節里可能產生的誤差進行分析,目的是找到誤差出現的根本原因,這樣可會避免誤差不斷地產生,也可以根據分析出來的原因制定相應的措施,一旦有誤差出現時隨即進行補償。整個數控加工的工程里面,無論是最初的圖紙階段,還是到最后的產品定型,無論是哪一個環節出現誤差都會對最后所得工件的精度造成一定的影響。

    下面就對幾種經常出現的主要誤差進行討論,探討誤差產生原因以及如何進行改善。

    1、 實際操作中易出現的誤差

    1.1 編程誤差。這一點誤差主要是由數控編程軟件的過程中產生,屬于一種插補誤差,在使用數控機床來對零件進行加工時,由于數控裝置之間具有互不相同的插補功能,所以與零件輪廓互相逼近的時候,都是選擇直線的方式來進行,有的時候則是用圓弧。直線或圓弧在馬上臨近零件輪廓曲線的時候,逼近曲線和現實中輪廓原來的曲線之間會產生一個最大差值,這就是通常所說的插補誤差,在對零件加工精度起到影響的因素里面,這是非常重要的一個原因。

    1.2 刀尖圓弧誤差。在對內孔進行切割的過程里,當操作進行到外圓時,刀尖圓弧通常不會對尺寸、形狀產生影響,但是對錐面或圓弧進行加工的時候,刀尖圓弧就會對其產生影響,一般來說會導致出現過切或少切的情況。

    1.3 測量誤差。這一誤差通常受量具所具有的測量精度影響,還可能因為測量者沒有采用正確的操作方法進行測量,也會產生一定的影響,實測尺寸通常會出現偏差。

    1.4 刀具磨損誤差。當數控機床進行連續工作時,被加工的零件材料和刀具本身都處在高溫高壓力的環境里面,刀尖一般都會出現很大的磨損,這樣也會導致一定的誤差出現。最開始工作的時候,刀尖磨損的速度會比較快,后來就會越變越小,直到最后再次出現逐漸加快的趨勢。

    1.5 反向失動量引起的誤差。數控機床因為機械之間出現的縫隙以及機床傳動部件之間產生的彈性形變而導致出現的誤差。

    1.6 對刀誤差。這一類誤差產生的主要過程都是在對刀過程里面,當刀具開始移動到起刀點位置,這時操作系統會產生一定的進給修調比例值,這種數值會影響出現偏差。

    1.7 機床系統誤差。機床本體可以產生一定的影響,從而導致形位公差出現,這種公差通常是無法進行調整的;在伺服單元里面,驅動裝置在工作中會有一定的重復定位誤差產生,產生的原因為機床脈沖當量大小對系統產生一定的影響,均勻度和傳動路線都會對系統產生影響,但是以上的兩種誤差量都比較小而穩定,僅僅需要在精密加工時對其進行考慮就可以。

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    2、 改進操作方法

    在實際的操作當中,數控機床加工零件是不可能避免不產生任何誤差的,但是如果針對數控機床在操作上進行一定的改進,那么就會有效地在合理范圍內對誤差進行一定的控制。

    在零件進行數控加工之前,必須要把具有一定可行度的加工程序編寫出來,編寫程序通常來說有兩種方法可以選用,一種是手工編程,另外一種是計算機輔助編程。手工編程通常只適用于簡單零件程序的編寫,就這個環節來說一般是不會出現偏差的;計算機輔助編程則是針對要求高而復雜的零件程序的編寫,但是由于需要借助相應的軟件進行換刀點和軌跡的設置,不可避免會有一些問題出現,這就要求對修改設置方面進行極高的注意,同時還要注意程序是否具有極高的可行性,這些方面都有可能會導致誤差出現,一般來說把節點數量增加起來就可以有效解決此類問題,但是又會使編程的工作量大大增加,加工效率也就大大降低了。程序效率的高低對機床的工作效率起著很大程度上的影響,因此對編程質量進行優化也可以將數控機床工作效率提高起來,這就需要對機床所有的指令都要熟悉,把機床擁有的內部功能進行徹底的開發,不斷探尋有效的編程方法。此外,對計算機編程要進行強而有力的推廣,不斷完善程序具有的可靠性。再一點就是編程一定要合理,不要讓機床出現走空刀這樣的情況。

    當程序完成編寫工作以后,就要對刀尖半徑值的問題進行注意。不僅在程序里面要把相應的指令使用進去,還需要對數控機床所擁有的刀尖半徑值進行測量,測量之后在參數設定頁面里面進行設置,只有經過這樣的過程,數控程序里面所對應的指令才可以被利用起來,不然的話,系統中刀尖半徑的默認值始終為零。

    之后需要進行的工作就是對刀,通常同時采用試切對刀的方式。對刀具進行選擇,一方面可以將加工質量提升起來,還可以促使加工效率產生提高。想要將生產率提高上去,國內外數控機床都在朝著高速的方向進行發展。這也就給機床提出了更高的要求:必須可以經受住高速切削,同時還要具有強力切削這樣的功能,并且功能一定要具有極高的穩定性。在對刀具材料進行選擇時,如果加工可以使用硬質合金刀具,那么就不應該對高速鋼刀具進行選用,條件允許的話可以對耐磨性更高的道具進行選用。同時,測量要于靜態的環境當中進行,但是加工過程卻恰恰為動態,刀具和工件不可避免地都要受到外力的影響,這樣一來加工出來的尺寸和預想的尺寸就會出現不一致的情況。所以一定要對使用的刀具進行本身的材質上的關注,經常檢查工件和刀架兩者是否夾緊,工件伸出夾具的長度是不是符合標準。

    數控機床照比普通機床來說有著很大的不同,把管理普通機床所使用的方法直接用到數控機床上是行不通的。根據對其使用年限較長的工廠的經驗來說,一般擁有大量數控機床的工廠,最好采用集中管理,按照生產合理進行布局。條件允許的話,可以把計算機利用進來進行集成管理,計算機對所有的作業信息進行統一管理,這樣就可以實現信息的共享,可以讓生產所需要的準備時間大大減少,生產率自然也就隨著提高起來。

    3、 結束語

    在整個機械加工的過程中,誤差都是無可避免的,但是如果多對數控機床進行操作方法上的改進,在實際生產過程中,不管是小批量零件的生產加工中,還是有著中等精度要求的零件,都可以達到減小誤差的目的,零件也都可以達到圖紙要求的標準。無論是數控機床的制造者,還是數控機床的使用者和維護者,都一定要對數控機床具有的加工精度給予足夠的注意。數控機床通常有著極其復雜的誤差來源,本文僅僅對其中最重要的一些進行分析,并且提出可行性較高的措施加以改善。

    通過以上的經驗歸納和分析,希望可以使數控機床日常的制造、使用和保養水平得到明顯的提升。相信伴隨著更多更好的技術應用到數控機床領域中來,數控機床現存的誤差問題一定會得到更圓滿的解決。

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