数控加工中心机床影响加工精度的因素
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| 1. 加工原理差错 |
| 数控加工中心加工原理差错是指采用了近似的刀刃概括或近似的传动关系进行加工而发作的差错。加工原理差错多呈现于螺纹、齿轮、杂乱曲面加工中。 |
| 例如,数控加工中心加工渐开线齿轮用的齿轮滚刀,为使滚刀制作方便,采用了阿基米德基本蜗杆或法向直廓基本蜗杆替代渐开线基本蜗杆,使齿轮渐开线齿形发作了差错。又如车削模数蜗杆时,因为蜗杆的螺距等于蜗轮的周节(即mπ),其间 m是模数,而π是一个无理数,可是车床的配换齿轮的齿数是有限的,选择配换齿轮时只能将π化为近似的分数值(π =3.1415)计算,这就将引起刀具关于工件成形运动(螺旋运动)的不精确,造成螺距差错。 |
| 数控加工中心在加工中,一般采用近似加工,在理论差错可以满意加工精度要求的前提下(《=10%-15%尺度公役),来提高生产率和经济性。 |
| 2. 调整差错 |
| 数控加工中心机床的调整差错是指因为调整不精确而发作的差错。 |
| 3. 数控加工中心机床差错 |
| 数控加工中心机床差错是指机床的制作差错、装置差错和磨损。主要包含机床导轨导向差错、机床主轴反转差错、机床传动链的传动差错。 |
| (1)数控加工中心 机床导轨导向差错 |
| 1)导轨导向精度--导轨副运动件实践运动方向与抱负运动方向的符合程度。主要包含: |
| ① 导轨在水平面内直线度Δy和笔直面内的直线度Δz(曲折); |
| ②前后两导轨的平行度(歪曲); |
| ③ 导轨对主轴反转轴线在水平面内和笔直面内的平行度差错或笔直度差错。 |
| 2)导轨导向精度对切削加工的影响主要考虑导轨差错引起刀具与工件在差错灵敏方向的相对位移。车削加工时差错灵敏方向为水平方向,笔直方向引起的导向差错发作的加工差错可以疏忽;镗削加工时差错灵敏方向随刀具反转而变化;刨削加工时差错灵敏方向为笔直方向,床身导轨在笔直平面内的直线度引起加工外表直线度和平面度差错。 |
| (2)数控加工中心机床主轴反转差错 |
| 机床主轴反转差错是指实践反转轴线关于抱负反转轴线的漂移。主要包含主轴端面圆跳动、主轴径向圆跳动、主轴几许轴线倾角摇摆。 |
| 1)主轴端面圆跳动对加工精度的影响: |
| ①加工圆柱面时无影响; |
| ②车、镗端面时将发作端面与圆柱面轴线笔直度差错或端面平面度差错; |
| ③加工螺纹时,将发作螺距周期差错。 |
| 2)主轴径向圆跳动对加工精度的影响: |
| ①若径向反转差错表现为其实践轴线在y轴坐标方向上作简谐直线运动,镗床镗出的孔为椭圆形孔,圆度差错为径向圆跳动幅值;而车床车出的孔没什么影响; |
| ②若主轴几许轴线作偏疼运动,无论车、镗都能得到一个半径为刀尖到均匀轴线间隔的圆。 |
| 3)主轴几许轴线倾角摇摆对加工精度的影响: |
| ①几许轴线相关于均匀轴线在空间成必定锥角的圆锥轨迹,从各截面看相当于几许轴心绕均匀轴心作偏疼运动,而从轴向看遍地偏疼值不同; |
| ②几许轴线在某一平面内作摇摆,从各截面看相当于实践轴线在一平面内作简谐直线运动,而从轴向看遍地跳动幅值不同; |
| ③实践上主轴几许轴线的倾角摇摆为上述两种的叠加。 |
| (3)数控加工中心机床传动链的传动差错 |
| 数控加工中心机床传动链的传动差错是指传动链中首末两头传动元件之间的相对运动差错。 |
| 1)夹具的制作差错和磨损 |
| 夹具的差错主要指: |
| ①定位元件、刀具导向元件、分度机构、夹具体等的制作差错; |
| ②夹具装配后,以上各种元件作业面间的相对尺度差错; |
| ③夹具在使用过程中作业外表的磨损。 |
| 2)刀具的制作差错和磨损 |
| 刀具差错对加工精度的影响根据刀具的种类不同而异。 |
| ①定尺度刀具(如钻头、铰刀、键槽铣刀及圆拉刀等)的尺度精度直接影响工件的尺度精度。 |
| ②成型刀具(如成型车刀、成型铣刀、成型砂轮等)的形状精度将直接影响工件的形状精度。 |
| ③展成刀具(如齿轮滚刀、花键滚刀、插齿刀具等)的刀刃形状差错会影响加工外表的形状精度。 |
| ④一般刀具(如车刀、镗刀、铣刀),其制作精度对加工精度无直接影响,但刀具易磨损。 |
| 3)工艺体系受力变形 |
| 工艺体系在切削力、夹紧力、重力和惯性力等效果下会发作变形,从而破坏了已调整好的工艺体系各组成部分的相互位置关系,导致加工差错的发作,并影响加工过程的稳定性。主要考虑机床变形、工件变形以及工艺体系的总变形。 |
| 4. 数控加工中心切削力对加工精度的影响 |
| 只考虑数控加工中心机床变形,对加工轴类零件来讲,机床受力变形使加工工件呈两头粗、中心细的鞍形,即发作圆柱度差错。只考虑工件变形,对加工轴类零件来讲,工件受力变形使加工后工件呈两头细、中心粗的鼓形。而对加工孔类零件来讲,单独考虑机床或工件的变形,加工后工件的形状与加工的轴类零件相反。 |
| 5. 夹紧力对加工精度的影响 |
| 工件装夹时,因为工件刚度较低或夹紧力着力点不当,使工件发作相应的变形,造成的加工差错。 |
| 6. 工艺体系的热变形 |
| 在加工过程中,因为内部热源(切削热、摩擦热)或外部热源(环境温度、热辐射)产热使工艺体系受热而发作变形,从而影响加工精度。在大型工件加工和精细加工中, 工艺体系热变形引起的加工差错占加工总差错的40%-70%。 |
| 工件热变形对加工金的的影响包含工件均匀受热和工件不均匀受热两种。 |
| 7. 工件内部的剩余应力 |
| 剩余应力的发作: |
| 1)毛胚制作和热处理过程中发作的剩余应力; |
| 2)冷校直带来的剩余应力; |
| 3)切削加工带来的剩余应力。 |
| 8. 加工现场环境影响 |
加工现场往往有许多细微金属屑,这些金属屑假如存在与零件定位面或定位孔位置就会影响零件加工精度,关于高精度加工,一些细微到目视不到的金属屑都会影响到精度。这个影响因素会被识别出来但并无十分到位的方法来根绝,往往对操作员的作业方法依赖很高。 |
