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影響數控走[Zǒu]心◇機◇加工精度的原[Yuán]因有哪些
發布時間:2017-08-07   點擊(Jī)次數:2696次

    在數∆控∆走心機加工過程中,對加工精[Jīng]度的要求(Qiú)比較高,如何解決加工精[Jīng]度誤差的問題呢?操⋄作⋄人[Rén]員要仔細(Xì)分析影響數控走心機加工精度的原◊因◊[Yīn]有哪些,才能尋根究(Jiū)底找到正确的解◈決◈方法。

    1、加工原理誤差

    加工原理誤差是指采用了近似的刀刃(Rèn)輪廓或近似的傳動關系進行加工而(ér)産生▲的▲誤差[Chà]。加工原理(Lǐ)誤差多出現于(Yú)螺紋、齒輪、複雜曲面加◆工◆[Gōng]中。

    例如,走◈心◈機加工漸開線齒輪用的齒輪滾刀,為[Wéi]使滾刀制造方便,采用了[Le]阿基(Jī)米德基本蝸杆(Gǎn)或法向直廓基本蝸杆代[Dài]替漸開[Kāi]線基本蝸杆[Gǎn],使齒輪漸(Jiàn)開線齒形産生了誤差。又如車(Chē)削模數蝸杆[Gǎn]時,由◆于◆(Yú)蝸杆的螺距等于蝸輪的[De]周節(即mπ),其◇中◇m是模數,而π是[Shì]一[Yī]個無理數,但是車床的(De)配換齒輪的齒數是有限的,選擇配換齒輪時[Shí]隻能将π化為近似(Sì)的分數值(π =3.1415)計(Jì)算,這就将引起(Qǐ)刀具對于工件成形運動(螺旋運動)的不準(Zhǔn)确,▽造▽成螺距誤差[Chà]。

    在走心[Xīn]式數○控○車床加工中,一般采用近似加工,在理(Lǐ)論誤差可以滿足(Zú)加工[Gōng]精度要求的前提下(《=10%-15%尺寸公差),來提高生(Shēng)産率和經濟性。

    2、調整[Zhěng]誤差

    走心式數控機床的調整(Zhěng)誤差是∇指∇(Zhǐ)由于調整不(Bú)準确而産生[Shēng]的誤差。

    3、▿機▿床誤差

    機床▲誤▲(Wù)差是指(Zhǐ)走[Zǒu]心式自動車▾床▾的制造誤差(Chà)、安裝誤差和磨損。主要包括機床導軌導向誤差、機床主軸回(Huí)轉誤差、機[Jī]床傳動鍊的[De]傳動(Dòng)誤差。

    1)導軌導向精[Jīng]度——導▿軌▿副運動件實際運動方向(Xiàng)與理想運動方向的符合(Hé)程度。主要[Yào]包(Bāo)括:① 導軌在水平面[Miàn]内直線度[Dù]Δy和垂直面内的[De]直線▲度▲Δz(彎曲);②前(Qián)後兩(Liǎng)導軌的◊平◊行度(扭◈曲◈);③ 導軌對主軸∇回∇轉軸線(Xiàn)在水[Shuǐ]平面内(Nèi)和垂●直●面内●的●平行度誤差或垂直度誤差。

    2)導軌導向精度▾對▾切削加工的影(Yǐng)響主要考慮導軌誤差引起刀具與[Yǔ]工件在誤[Wù]差敏感(Gǎn)方向的相對(Duì)位移。數控走心機車削加工時誤差敏感方向為水平◊方◊向,垂直[Zhí]方向引起的導向誤差産●生●的[De]加工◇誤◇[Wù]差可以忽[Hū]略;镗削加工時誤◆差◆敏感方向随▽刀▽▾具▾回轉而變化;刨削◇加◇工時誤差敏感方向為垂直方(Fāng)向[Xiàng],床身(Shēn)導軌在垂直平面内的直線度引起[Qǐ]加工表面[Miàn]直線度和平面度誤差。

    機床主[Zhǔ]軸回轉誤差

    數控走心機床主軸回轉誤差是指實際回轉軸線對于理想回轉軸[Zhóu]線的(De)漂移。主[Zhǔ]要包括主軸端面圓跳動、∆主∆軸徑向圓跳動[Dòng]、主軸[Zhóu]幾何(Hé)軸線傾角擺動。

    1)主軸端面圓跳動對(Duì)數控走心機∇加∇工◈精◈度的影響[Xiǎng]:①加工圓柱面[Miàn]時無影響;②車、镗▿端▿面時将産生端面與圓柱面◇軸◇(Zhóu)線垂[Chuí]直度誤差或端面平面度[Dù]誤差;國産走心機哪家好③加工螺紋時(Shí),将産生螺距周期誤差。

    2)主軸徑向圓◇跳◇動對加工精度的影響:①若徑向回轉◈誤◈差表現為◆其◆[Qí]實際軸線∇在∇y軸坐标方●向●[Xiàng]上作簡諧(Xié)直線運動,镗床镗∇出∇(Chū)的孔為橢圓形孔,圓度誤差為徑向圓跳[Tiào]動幅[Fú]值;而車床車出的孔沒什麼影響;②若主軸(Zhóu)幾何[Hé]軸線作偏[Piān]心運動,無論車、镗都能得到一個半徑為刀尖到平[Píng]均軸線距離的圓。

    3)▲主▲軸幾何軸線(Xiàn)傾角擺[Bǎi]動對加工精度的影響:①幾何(Hé)軸線相(Xiàng)對于平均軸○線○(Xiàn)在空間成一定錐角[Jiǎo]的圓錐軌迹,從各(Gè)截面▽看▽相◈當◈于幾何軸心繞平均軸心作偏(Piān)心運動,⋄而⋄從軸向看各處偏(Piān)心值不同;②幾(Jǐ)何軸線在某一(Yī)平面内作擺動,從各截面[Miàn]看⋄相⋄當于實際軸線(Xiàn)在一平面内⋄作⋄簡諧直線(Xiàn)運動,而從軸向看各處跳[Tiào]動幅值◊不◊▽同▽;③實際上主軸幾何軸線的傾[Qīng]角擺動為(Wéi)上述兩種的疊加。

    機[Jī]床傳動鍊的傳動誤[Wù]差

    數控走心機傳[Chuán]動鍊的傳動誤▲差▲(Chà)是∆指∆(Zhǐ)傳動鍊中首末兩●端●[Duān]傳動元件之間的相對運[Yùn]動誤差。

    4、夾具的制造誤差和磨損(Sǔn)

    ▿數▿(Shù)控走心機夾具◆的◆誤差主要指:1)定位元件(Jiàn)、刀具導向元件、分度機構、夾具(Jù)體等的◊制◊[Zhì]造誤差(Chà);2)夾具裝配後,以上各種元件工作面間的相(Xiàng)對尺寸誤差;3)夾具在∆使∆用過程中工作(Zuò)表面的磨損。

    5、刀具制◆造◆(Zào)誤[Wù]差與磨損

    在數控▾走▾心機[Jī]的加工過程中,刀具◊誤◊差對加工精度的影[Yǐng]響根據刀具的種類[Lèi]不同而異。

    1)定尺寸[Cùn]刀具[Jù](如鑽頭、鉸刀、鍵槽(Cáo)銑刀及圓拉刀等)的尺寸精(Jīng)度直接(Jiē)影響工件的[De]尺寸精度。

    2)成(Chéng)型(Xíng)刀具(如成型車刀、成型銑刀、成型砂輪等)的形狀精度将[Jiāng]直接影響工件的形▿狀▿(Zhuàng)精▾度▾。

    3)展成刀具(如齒(Chǐ)輪滾刀、◈花◈(Huā)鍵滾刀、插齒刀具等)的刀刃◊形◊狀誤差會影響加工表面的◊形◊[Xíng]狀精度。

    4)一般刀具(如車刀、镗刀、銑刀),其制(Zhì)造精度對加工∇精∇度無▽直▽接影響,但刀具易磨損。

    6、工藝系◆統◆受力變形

    走心[Xīn]機加工時,工藝系統在切削[Xuē]力、夾緊力[Lì]、重力和(Hé)慣性●力●等作用下會産生變形,從而破壞了已(Yǐ)調整好的工藝系統各組成[Chéng]部分的相互位(Wèi)置關[Guān]系,∇導∇緻加工誤差的産[Chǎn]生,并影響加工過程的穩定(Dìng)性。主要考慮機(Jī)床變形、工件(Jiàn)變形以及工藝系統的總變形。

    7、工藝系統的[De]熱變○形○

    在加工過∇程∇中,由(Yóu)于内部熱源(切(Qiē)削熱[Rè]、摩擦熱)或外部熱源(環▲境▲溫度、熱[Rè]輻[Fú]射)産熱使工藝(Yì)系統受熱而發生變形,◈從◈而影響加工精度。在大型工▽件▽加工和精密加工中,工藝系統(Tǒng)熱[Rè]變形引起的加工[Gōng]誤差占加工總誤⋄差⋄的40%-70%。

    工◊件◊熱變形對加工金的的影響包括(Kuò)工件均勻受熱和工件[Jiàn]不均[Jun1]勻受熱兩種

    8、工件(Jiàn)内部的殘餘●應●力

    殘餘(Yú)應力的産生:1)毛胚制造和熱處理過程中産生的殘餘應力;2)冷校直帶來的殘餘應力(Lì);3)切削加(Jiā)工帶來的殘餘應力。

    9、▽夾▽緊力[Lì]對加工精度的影[Yǐng]響

    工▾件▾(Jiàn)裝夾時,●由●于工件剛度較低[Dī]○或○(Huò)夾緊力[Lì]着力點不當(Dāng),使工件産生[Shēng]相應的變形,造成的加工◇誤◇差。

    10、切削力對加工精度的影響

    隻考慮∆機∆床變形,▿對▿加工軸◊類◊(Lèi)零件來講,機床受力變形使加(Jiā)工工▲件▲呈兩端[Duān]粗、中間細的鞍形,◆即◆産生圓柱度誤差。隻考慮工件變形[Xíng],對加工軸類(Lèi)零件來講,工件受力變形使[Shǐ]加工後工[Gōng]件呈兩(Liǎng)端[Duān]細、中間粗的鼓[Gǔ]形。而對加⋄工⋄孔類零件來(Lái)講,單獨考[Kǎo]慮機床或工件的[De]變形,加工後工件的形狀與加工的軸類零件相反。

 

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