数控车床加工精度的影响因素及措施

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 数控车床加工精度的影响因素及措 施 摘 要：加工产品的质量和精度 由数控车床机械部件加工过程决定。因 此从这个方面看，数控车床是机械部件 生产加工的核心。本文基于数控车床的 工作原理、组成和特点，分析了加工精 度的影响因素，提出了控制和提高加工 精度的有效方法。 中国论文网 /8/view-12997280.htm 关键词：数控车床 加工精度 影 响因素 中图分类号：TG519 文献标识 码：A 文章编号：1672-3791（2017） 11（a）-0085-02 数控车床是很先进的加工设备， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 对社会经济效益都非常好。车床加工水 平、产品生产控制水平的准确性具有非 常重要的影响，随着生产水平的提高， 相应的数控车床加工有更高的要求，车 床生产的加工精度，取决于车床精度及 编程精度。还有很多方面的影响，整体 精度的好坏可能由于加工中的每一步对 错导致。零件的加工精度的好坏有很多 原因，怎么提升数控车床精度，不仅要 思考很多因素，并且需要讨论一些技巧 来解决问题，加工精度才能更好的提升。 1 数控机床设备的组成及特点 1.1 数控机床设备的组成 （1）主机：主机是数控车床的 主体，包括床、主轴、立柱、进给机构 等机械部件，还可用于完成各种切削机 械零件。 （2）数控装置：数控车床的核 心为数控装置，包括软件和硬件设备 （印刷电路板等） ，数字部件加工程序 的输入和存储就依靠它，为实现各种控 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 制功能可以处理和更改数据。 （3）驱动装置：驱动装置是数 控车床执行器的驱动部分，有主轴驱动 单元、主轴电机、进给电机、进给单元 等，可以使用电动液压伺服系统。在数 控装置的控制下，实现主轴驱动和进给 驱动。同时将几个进给联动，可以促成 工件的定位和各种直曲线等空间曲线的 加工。 （4）加工辅助装置：辅助设备 数控机床在运行中的一些必要设施，确 保数控机床正常运行，其功能包括冷却， 除屑、润滑等，包括液压装置、切屑清 除装置、数控转盘及监控装置。 1.2 数控机床设备的主要特点 （1）在加工工艺中，数控车床 的机械零件加工精度及质量更理想。 （2）数控车床加入多坐标联动 机构，可以进行更复杂的机械零件加工， 提高加工工艺水平。 （3）在更多类型加工机械设备 的情况下，数控车床只需要控制可以相 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 应改变的程序，而不需要整个生产线重 装，提升了机械设备的加工效率，也扩 大了数控车床的应用范围。 （4）整体来看，数控车床生产 效率较高。 （5）从机床设备的具体运行情 况来看，数控车床自动化水平较高，可 有效降低劳动力需求，降低员工工作压 力。 （6）从机械工件加工技术来看， 数控车床加工工艺运用具有较高的精度。 2 数控机床的工作原理 数控车床有很高的精度控制水平 和很好的效率，是目前机械加工行业中 非常普遍的一种设备，是多种先进技术 的结合。在数控车床中，结构一般有多 工位转塔技术结构或动力转塔技术结构。 数控车床具有良好的机械加工性就是因 为这两种结构的作用，可以加工如螺纹 工件、槽工件和蜗轮工件等多种工件。 另外，数控车床还可以进行线性插补、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 圆弧插补等技术活动，提升复杂工件加 工质量、加工效率和精度，整个机械零 件加工制造业因此获得更好的经济效益 和水平。 3 数控车床加工精度的影响因素 分析 数控系统控制精度和车床机械精 度组合加工精度。数控系统的精度，伺 服控制方式的控制直接受数控车床的加 工精度的影响，机床精度也将控制数控 机床车床的加工精度。可以说数控车床 加工精度不准确原因如下。 （1）车床热变形误差。 （2）车床几何误差。 （3）车刀几何参数引发的误差。 （4）刀具磨损误差。 （5）伺服M 给系统误差等。 这里面车刀几何参数造成误差和 伺服进给系统误差是很常见的。下面主 要详细介绍这两种。 3.1 车刀参数变化因素 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 数控车床车刀对零件的切削依据 编程，以实现工件的所需形状。车刀有 主偏角及刀尖圆弧，棒料加工的轴线尺 寸有偏差，该偏差角和主偏角成反比， 主偏角减小，其增大，正比于刀尖圆弧 半径。因此，对于数控车床的编程，可 以依据零件的特征来加工，需要考虑偏 差，调节相关位移。数控车床的编程控 制加工，需要考虑车刀的主偏角及刀尖 圆弧半径等偏差，因为会对精度造成不 良影响。 3.2 伺服系统 通过了解数控车床的基本原理， 数控车床中枢神经系统是伺服系统，是 数控车床的重要组成部分。伺服系统驱 动机床部件，然后转换成零件，这样加 工就开始了。此外，伺服系统的功能可 以依据电机驱动丝杠实现，伺服系统的 控制精度就是丝杠的传动精度。典型的， 数控车床运用闭环控制伺服进给系统。 在一个特定的机械工件加工活动里，伺 服系统第一对丝杠信号传输，丝杠随后 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 反向运转，在这种情况下，螺钉具有暂 时的空转，使反向间隙误差，其影响工 件的精度。 4 数控机床加工精度的改良方法 4.1 提高床身导轨的几何精度 现在数控车床向着高负荷、高精 确度发展，设计人员要重视床身基轨的 结构设计和振动性、刚性等。对于全功 能数控车床，它通常是在倾斜床的形式 中，该床通常是封闭管结构可以简化铸 造过程，而且还可以减少铸件本身的重 量。从力学角度看，圆柱形结构可以增 强倾斜床的扭转和弯曲刚度，并且确保 该数控车床能保持良好的精度，有复杂 的切割负载条件。通常，从移动速度思 考方面来想，车床应为导轨，最好是负 荷较大的圆柱滚子直线导轨。另外，为 了确保在高负载切削条件下，数控车床 应具有良好的精度和高刚性，具有钢滑 动导轨子结构。钢滑轨磨削硬化，螺钉 安装在轨道磨床磨削安装面上。为了消 除底座导轨和导轨之间的间隙，可以利 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 用注塑材料。在轨道磨床整体磨削后， 其有最佳的几何精度。 4.2 伺服系统的误差及抑制 伺服系统在数控车床加工活动中 具有非常重要的应用价值，直接影响机 床加工精度。因此，一定要重视伺服系 统产生处理误差的问题。伺服系统的误 差需要更好的控制，有必要从机器的设 计开始，包括使用动态性能更好的驱动 装置来提高伺服装置的抗负载能力。对 数控车床的特定伺服装置把握好后，更 进一步改进系统的参数，如开环增益应 选择最高点等。 4.3 误差补偿法 误差补偿法是基于数控系统补偿 功能，对现有的坐标轴偏差实施补偿法， 通过误差补偿方法可以提高车床的精度， 由此加工的产品具有很好的精度。硬件 或软件都能被利用。如利用半闭环伺服 系统的数控车床，其定位精度误差，是 因反向偏差的影响，为减少误差使用反 向偏差补偿方法。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 4.4 误差防止法 误差防止法不是处理错误，而是 提前防止，机床的合理设计和制造是重 点，提前消除可能的错误来源，避免产 生误差。比如可以通过提高车床零件的 加工精度和组装精度来提高车床的整体 刚度，并且合理地控制加工环境，从而 提高加工精度。而误差预防法也有一些 缺点，若盲目提升车床的性能和精度， 就有可能导致车床制造成本上涨，对企 业的效益有影响。若只是使用误差防止 法来提高数控车床的加工精度，如果精 度到达了一定的要求，很难再进一步提 升。 5 结语