数控加工精度的影响因素及控制措施的教学探索论文_贾晓东

数控加工精度的影响因素及控制措施的教学探索论文_贾晓东

云南省玉溪工业财贸学校 云南 玉溪 653100

摘 要:近些年来,随着工业规模的不断扩大,一些机加工机械设备和零件的数量在不断增多,一些精密的机械设备、零件,对加工精度的要求比较高,比如说高速轴齿轮、轧机轧辊等,但是因为一些因素的影响采用数控机床加工时加工精度会降低,如果不能及时地找出影响数控机床加工精度的原因,提高防控措施,对加工产品的质量影响较大。

关键词:数控加工精度 影响因素 教学探索

在现代化制造领域,数控机床已经成为了常用加工机器。数控机床是在传统普通机床的基础上加入了计算机数字控制系统进行改进的。数控机床的加工更高、加工的效率也更高,更加智能化,可以减少大量的人力、物力,相对来说,产品的质量比较稳定。但是数控机床的程序和设备本身是人设计出来的,也存在一些小问题和缺陷,这些小问题和缺陷也会给加工精度带来影响,下面本文从编程、工艺系统等方面对引起加工精度误差的原因及控制方法进行分析。

一、数控编程对加工精度的影响及控制方法

数控编程主要从数据处理、原点确定、加工路线选择及轨迹拟合等四个方面影响加工件的精度。对于机加工来说,编程原点的选定比较重要,但是也经常遇到困难,数控编程人员一般都是依据加工件的图纸、形状特征来确定。数控编程原点的选取是否合适对加工件的加工精度有直接影响,数控基础编程坐标系确定的有以下原则:设计基准、编程基准和工艺基准统一。这样一来,尺寸公差换算过带来的误差可以最大限度地减少。对于减小数控编程坐标系对加工精度的影响需要做到以下几点:

1.根据数控机床的实际情况尽量做到编程原点和加工件图纸尺寸基准相吻合。零件在设计时是有设计基准的,加工时也有加工的工艺基准,要尽量做到编程原点和工艺基准、设计基准完全吻合。

2.减少尺寸链换算,设定数值简单易算。

3.如果条件允许,要以加工件精度较高的表面作为编程原点。

4.编程原点的选取要尽量做到方便在加工过程对加工件进行尺寸测量。

二、编程过程数据处理对加工精度的影响及控制方法

加工件在加工时的轮廓轨迹的加工精度直接受数控编程数据处理的影响,在数控编程数据处理过程中一些未知的编程节点计算和编程自身的尺寸公差带换算都是比较重要的影响因素。

下面对降低影响的方法措施进行简单介绍。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果加工件不同部位的尺寸公差不对称或者不一致,这时需要加工人员自己计算出所需的编程尺寸。如果该加工件不同部位采用同一把刀具进行加工,直接取尺寸公差的中值作为编程尺寸即可,同时要想保证加工件的加工精度高,需要给机床加工误差留足够的空间,让尺寸公差均匀对称分布。但是如果数控编程的尺寸公差一致或者尺寸公差带是对称分布的,就可以直接利用公差尺寸作为编程尺寸,这样可以减少人工的计算量,防止计算错误给加工带来差错。如果编程尺寸和加工件图纸的标注尺寸有出入,需要采用数学几何法把编程尺寸求解出来。在进行尺寸换算过程中,需要注意带着公差带尺寸进行换算的也要进行尺寸链计算,否则误差较大,加工件的精度就达不到要求。

三、数控机床系统误差对加工精度带来的影响及控制措施分析

1.数控机床的螺距误差及补偿。数控机床分为开环控制的和半闭环控制的,他们都是根据丝杠来决定定位精度的,现代化的数控机床有很多丝杠采用高精度滚珠丝杠,但是螺距误差总是存在。要想提高加工精度,就要对螺距误差进行适当的补偿。螺距误差补偿的方法是把高精度维修测量系统和机床某个轴的实际运动位置测量的数据进行比较,在该轴运动全程中选取一定数量测点,并记录这些测点的误差,把误差输到数控系统中,这样数控系统在轴运动到这些点时就会自动考虑误差值。轴全程选取的测点越多,螺距误差的补偿效果越好,数控机床加工精度越高,同时使用数控机床螺距误差补偿时要注意的要点:

(1)如果数控机床重复定位的精度太低,螺距误差补偿是不能实现的;(2)在数控机床坐标系下才能进行螺距误差补偿,不能弄错;(3)数控机床的坐标系根据参考点来确定,参考点的误差要设定为0。

2.数控机床的几何误差。数控机床几何误差分为导轨误差和主轴误差两种。其中主轴误差的主要表现为主轴在回转时有摆动、窜动及跳动现象,导致加工件的加工尺寸存在误差,对加工形状也有影响。改善的方法:提高主轴的装配精度,主轴组件设计制造精度也要提高,发现主轴有异常及时更换。

导轨误差的主要表现:对加工件的几何形状产生误差影响。控制措施:提高机床导轨的安装、设计、制造精度,采用非敏感方向设计安排定位加工,确保加工精度。

参考文献

[1]王贵林 SiC光学材料超精密研抛关键技术研究[D].中国人民解放军国防科学技术大学,2002。

[2]何仁琪 严思杰 周云飞 曲面数控加工精度的研究[J].机床与液压,2006,09:80-83。

[3]徐宝申 哈庭GX1000三坐标加工中心热误差补偿技术研究[D].北京工业大学,2015。

[4]姚洪辉 非圆齿轮数控滚齿加工联动控制方案与误差分析[D].兰州理工大学,2011。

论文作者:贾晓东

论文发表刊物:《教育学》2017年5总第118

论文发表时间:2017/7/6

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