数控铣床加工精度评估技术探讨

1、数控铣床加工精度评估技术讨论摘要： 在利用数控铣床进展消费加工的时候，时常会出现加工精度异常的情况，而保证加工的精度是消费中很重要的因素。由于此类故障的难度比较大并且非常的隐蔽，因此就需要采用许多先进的技术对其进展评估。论文主要对数控铣床加工中出现的精度问题进展研究，并且简要的分析了几种对加工精度进展评估的技术。希望对进步其检测的准确程度提供一定的帮助。Abstract： When using CNC milling machines for production and processing， abnormal situation of machining accuracy is often

2、 appeared， while ensuring machining accuracy is a very important factor in production. Because the failure difficulty is relatively large and very subtle， many advanced technologies need to be used for assessment. This paper mainly researches the machining accuracy problems in CNC milling machines，

3、and simply analyzes several assessment techniques for machining accuracy， hopes to provide some help to improve the testing accuracy.关键词： 数控铣床；加工精度；评估技术Key words： CNC milling machines；machining accuracy；assessment technique0 引言数控铣床在国民经济的开展之下目前已经成为了工业消费中新一代的工作母机，其在机械制造中被广泛的使用。随着机械制造业的开展，人们对产品零件的加工精度要

4、求不断的进步，因此就对数控铣床的精度技术提出了更高的要求。但是在日常的消费工作中，时常会出现精度异常的故障，这样就对产品的尺寸精度、形位公差以及产品的光洁度产生了很大的影响，因此对其评估技术进展研究，从而保障其精度具有非常重要的意义。1 产生加工精度误差的因素在实际的消费过程中，常常会出现很多的精度误差故障，究其原因，主要的有四类：首先是由于系统的参数发生改变或者是变动；其次是机床的位置环出现异常的情况；再次就是电机的运行状态发生异常，也就是电气或者是控制的部分出现异常的情况；最后就是机械方面的故障，比方丝杆、轴承或者是联轴器等部件之间的连接异常或者是断裂的情况。除了这些因素之外，机床在编制加

5、工程序以及各种人为操作和刀具的选择等因素也会对数控铣床的加工精度造成影响1。所以在实际的操作过程中要努力的找出问题的所在，并且明确的分辨出问题产生的原因，从而对症下药，才可以保证机床的加工精度。2 几种精度评估技术要明确机床的加工精度是否准确合理，就有必要对其精度进展评估。以下是对几种精度评估技术的简单介绍。2.2 数控铣床误差源分析技术 影响数控铣床加工精度的主要误差源有以上的四种，并且在外界因素的影响下，不同种类的误差在不同的工作环境和工作状态下会有不同的比重。其主要的比例为：加工中心各种误差源的比重分别为机床误差50%、加工过程的误差35%以及检测方面的误差15%。在数控铣床的通用运动模

6、型的分析下，可以实现对多个误差源的多体系统的描绘，从而利用拓扑构造以及各种低序体的阵列来完成几何误差特征的矩阵，以此来确定详细的误差源为何种因素，这样就可以更加准确的找到误差的来源。2.3 热误差分析技术 数控的铣床主要的误差分类有几何的误差、热变形误差以及载荷的变形误差等，假设利用算法的形式将这些误差进展分类和计算的话，就可以分别确实定不同类型误差的程度和改进的方法。通过对惯性坐标系中的给定点R进展理想化的分析，在此根底上就可以确定零件或者是产品的位置和空间的矢量。并且对其进展一定的介绍和统计。求出其在一般的坐标系中的变化矩阵。热误差是随着数控铣床的加工温度而不断的变化的，而载荷的变形误差主

7、要的是随着载荷的变化而不断的变化，假设加工的载荷不是很大，并且机床的刚性比较好的时候，就可以对载荷引起的变形进展忽略，而此时的几何误差就可以看成是整体铣床在温度比较恒定的条件下产生的热误差。 2.4 数控铣床的位置精度检测技术 位置精度也就是定位的精度，指的是机床的的各个坐标轴之间在数字化控制下，运动时候所可以到达的最正确的位置的精度，数控铣床的定位精度主要的有数控的系统以及机械传动误差决定。对位置的精度进展检测的主要内容有：直线运动状态下的定位精度、直线运动状态下的运动重复方面的定位精度、直线运动状态下的轴线复归精度以及回转的轴原点的复归精度等。对这些进展检测的主要工具有微测仪、标准的刻度尺

8、以及成组块规等光学仪器。而目前比较科学并且准确的精度检测技术和工具为利用激光干预仪来对机床的位置精度进展确定。其主要的检测流程图如图1。2.5 几何精度检测技术 几何精度的检测技术主要的含义为综合的反响数控铣床的各个比较关键的零部件以及他们之间的组装等方面的几何形状方面的误差。常常使用的工具有精细的程度仪、精细的方箱、千分表以及高精度的验棒等。对普通的加工中心的几何精度进展检测的时候，主要的检测内容有：工作台面的平面度、各个坐标方面的挪动以及垂直的程度、主轴的轴向窜动、主轴孔的径向跳动以及主轴的回转轴心线对准的工作台面的垂直度等。检验的主要流程图为先检验主轴的垂直挪动的程度、再检测工作台面的主

9、轴箱垂直挪动程度、再检测滑枕挪动的平行度、之后检测主轴端的跳动，最后检测主轴锥孔轴线的径向跳动。3 精度误差补偿措施人们对产品的精度以及要求越来越高越来越复杂，由于精度误差不可防止，所以就只有通过采取各种补偿的方法来进步其准确程度，计算机的开展为误差的建模以及误差的测量技术提供了比较好的根底。一般的以计算机为根底的误差补偿的技术流程为：对误差源的分析、对误差的数学模型进展建立、辨识误差检测、对误差进展数据分析的处理以及施行微机控制的误差补偿方案。软件补偿的方法主要的有三种：修改NC参数补偿法、修改CAM模型的补偿方法以及修改CAD模型的补偿方法。对几何的误差进展补偿的主要技术成型的运动误差补偿方法。而对热误差进展补偿的方法主要的有通过对关键点的温度升高以及由温度而产生的热误差进展数学模型的建立来实现对热误差的补偿。4 结语由于消费的任务繁重，因此设备的损耗就比较大，所以出现故障在所难免。而机床的管理人员以及操作人员就需要采取有效的措施来着重的对机床的精度进展保护和维护，比方要保证系统的参数不会被随意的修改、要经常的对机械的运动情况以及连接的情况进展检查，从而进步机床的定位精度，使得机床随时都处于最正确的精度状态