数控车床精度加工-大连富泓机械有限公司

通过使用数控车床来进行高精度的加工操作。

在数控机床生产加工中, 精度控制这个因素对产品质量会产生重要的影响。

加工精度这东西, 它不是随便来的, 它是被机床本身的精度给决定了, 是被编程的精度给决定的, 也是被伺服系统的精度给卡住的, 最后还得看插补精度到底行不行。

为了把机床的精度给提上去, 那么在它的设计这个环节上面去, 通过使用CAD设计这种方法, 还有使用计算机模拟技术这样的一种手段, 是可以非常有效地帮助提高机床在加工时候的精度水平的。

在使用的过程当中, 需要对机台的保养工作加强力度。目的是要保持良好的设备状态。以此来维持数控机床方面对于高精密度的具体标准和要求。

关键词

几何精度精度补偿误差分析

1、数控机精度分析

就目前而言, 数控数控机床的分类主要是依据集合精度、位置精度以及加工精度来进行划分的。

数控机床材质所具备的刚度状况, 还有它在运行过程中所产生的温度高低, 这两样因素, 都会让机床的精度出现不一样的变动影响的。

要把数控车床的几何精度继续去做细分的话, 那就可以分成主轴的几何精度, 以及直线运动精度。

在数控机床加工运作的时候, 主动轴和回转轴这两个东西之间的相对位置, 理论上是应该保持固定的不动的。但是在实际生产干活的过程中, 现实情况跟设计出来的情况是完全不一样的, 并不匹配。两轴之间的相对空间位置也不是固定不变的硬邦邦的状态。

为什么会这样呢? 这是因为构成主轴的那些轴承零部件, 在最开始的制造环节当中, 就会出现各种各样不同程度的误差。而且这些零件在实际的使用过程里, 又会受到温度高低、工作强度大小、润滑条件好坏等多种因素的影响, 所以位置就动起来了。

主动轴的轴承精度是在装配的时候都会影响主轴箱的质量的, 这都会造成主轴和其回转部件在运行的时候发生不平衡的情况出现的, 另外主动轴的支承轴颈在制造的过程之中是存在圆度误差的, 其前后的同轴度那也是存在一定的程度的误差的, 再加之上主轴在运转的过程之中是会受热而发生形变的呢, 这一些因素都是对数控机床的主轴几何精度都造成影响的事情。

在数控机床中, 除了那些由主动轴直接导致的几何精度方面的误差外, 导轨方面还面临着挑战。一方面是因为摩擦力存在, 另一方面则是因为机床所配备的伺服电机可能存在着惯量匹配问题。这两方面因素最终都会对机床能够达到的位置精度产生一定的影响。

在数控机床中, 有部分需要处于不间断工作状态的关键部件, 例如油缸、油泵、电动机以及液压机等, 这些设备在实际运行过程中, 都需要支撑长时间、持续不断的作业任务。

在它们运转的过程里, 由于存在摩擦, 所以会产生物质热量。其内部的零部件也会受到热量的影响从而发生膨胀, 接着这些零部件出现形变的现象。这个情况使得构件的实际尺寸和设计尺寸之间产生了出入。

还有内部的热应力会让零件的结构变得不对称。随后构件就会发生形变。因此当数控机床的运转部件因为受热而出现形变时会给机床的位置精度带来重要的影响。

数控机床的加工精度, 和上文提到的那两种精度不一样, 它并不是一个单一指标, 而是整台机床在多种不同因素同时作用下得出的综合结果。这一结果与机床的几何精度以及位置精度之间存在着极为密切的联系。

同时, 它也关联着诸多具体方面例如机床传动系统产生的误差、检查与校正过程中出现的误差、零件固定在部件上没有完全贴合导致的偏差, 还有就是刀具位置所存在的误差等等。

而且数控机床的程序编辑是否正确, 加工工艺是否合理, 这些都会对机床加工生产的稳定性造成一定影响。

所以在实际生产活动环节里头, 要想让数控机床加工出来的东西精度更高一点, 那么就必须得把机床本身具有的几何状态下的精确程度给提上去, 同时也得把各个位置相关的那些准确数据也给提升到位。

2、我们要来检测一番那个数控机床的准确度状况。

就像咱们说的所有其他的电器设备和机械设备都一个样, 数控机床在用了有一段时间之后, 也肯定得面对那些电子元件开始老化、还有零部件出现生锈以及机械部件产生磨损这些情况。

因此, 为了保持机床能够一直维持在比较好的状态, 我们需要定期对机床进行周期性的保养工作, 同时要对数控机床的精度进行检测和补偿操作。

2.第一步进行检测几何精度的工作。

在加工中心机床几何精度检测工作项目中, 针对直线运动轴的直线度这一检测项目, 人们通常选用平尺和千分表作为测试工具。这类操作一般来说是用于测量运动部件在垂直于它运动轴线的另外两个坐标方向上产生的线性偏差情况。

我们可以拿市面上那种平常大家都会用到的普通立式数控加工中心当作例子, 具体来讲, 它要进行的几何精度检测事项, 其实主要就是去检查机床工作台这一个面到底平不平, 也就是它的平面度情况, 同时, 还要去观察各个运动轴在空间坐标的不同方向上进行移动时, 它们之间是不是存在着相互垂直的情况。

主轴在中心孔径向的跳动, 主轴、回转轴轴心线与机床工作台面的垂直度。

当机床的运动轴在X方向和Y方向移动的时候, 工作台面的平行度是一个指标。当机床的运动轴沿着X坐标方向单独移动的时候, 工作台面上T形槽侧面的平行度也要检查。还有主轴箱沿着Z轴的坐标方向移动时的直线度情况。同时, 要查看它和主轴的轴心线之间的平行关系。最后还包括对主轴自身的轴向窜动进行检测。

2.关于检测位置的精度, 我们需要进行核查。

数控机床所需要的定位精度, 这项东西可以分成三项来对待, 这三项分别就是定位精度, 还有反向偏差精度, 以及重复定位精度。

定位精度所指的主要内容包括数控机床的工作台面, 或者是该机床的其他运动部件, 这里说的是它们在真实生产过程中实际到达的位置, 跟程序所发出的指令位置, 两者能够保持一致的那个程度, 而它们之间那些不一致的地方所产生的差值, 就是人们常说的定位误差。

在机床的各个系统里面, 像什么伺服系统, 检测系统, 还有进给系统, 这些系统的误差, 再加上运动部件导轨的那些几何误差, 它们都是造成定位误差的重要原因, 定位误差, 会对机床加工出来的那个零件的尺寸精度产生直接的影响。

3、我们可以采取多种具体的方法来确保机床能够具备更高的精度指标。

3.第一点, 需要做的就是提升设计水平。

现在大家用得非常多的数控机床, 主要是靠国产的机床来支撑。生产这些机床的企业, 基本上都是有那么一点的自己搞研发的能力。这种能力让他们可以自己动手去设计、去造、去改进产品的主体部分。不过, 机床里面那些功能性的部件, 通常还是需要从外面购买得到的。

由于受力过大, 闭眼机床的局部部位发生了较大的变形, 这种情况进而对加工精度造成了影响。

在机床主动轴实际运转的时候, 它一方面会遭遇零件摩擦带来的损耗现象, 另一方面也会因为工作而产生热量, 导致温度不断上升, 所以如果针对它的温度变化特点做出科学合理的调整与设计安排的话, 就能够很好地维持设备在进行生产制造过程中的稳定准确程度, 进而确保加工出来的工件能够满足规定的高质量技术标准要求。

通常情况下, 在对主轴系统进行设计的时候, 会采取一种做法, 那就是把那些会对机床加工精度造成较大影响的构件, 安装到某个特定的安装面上, 这个安装面需要和主动轴的中心相交, 同时也需要和机床的底座保持垂直, 接着会在主轴箱的两侧对称安装其他的一些构件, 这种操作方式可以非常有效地改善因为机床受热而可能对加工精度产生的影响。

3.需要采取相应的措施, 以此来实现对机床几何精度的提升这一目标。

数控机床的几何精度能够对机床的生产精度起到决定性作用, 因此, 在机床生产企业的设计中, 要能够合理的设定机床的工作精度, 选择适合的加工负荷。

在机床加工零件的时候, 主轴轴颈和轴承之间会发生摩擦, 这个摩擦会让它们的温度升高。如果主轴轴颈与主轴箱箱体孔之间的空间位置存在较大的误差, 就会造成轴承滚道的变形, 这样就会严重影响到轴承的旋转精度。

因此, 必须对主轴轴承在选配过程中所确定的间隙数值加以非常严格的控制, 不可放松要求。

数控机床在加工零件的时候, 会长时间处于高负荷运转的状态, 通常机床制造企业会选择采用镶钢滑动导轨副这种结构, 以此来提高机床的刚性和精度。

采取这种结构方式, 能够确保数控机床拥有最为优异的几何精度表现。

3.3 综合提高加工精度

数控机床的工作流程, 从最开始的设计, 接着到制造环节, 再到后期的装配阶段, 以及最后投入使用的时间, 是一个相当复杂的整个过程。

在这个过程中, 对其加工精度的控制, 不仅仅是对某几个或者某一个单一变量的管理那么简单, 它是一个综合性的系统问题。如果想要获取较高的加工精度, 就不能仅仅依靠去控制某一些量就这么简单粗暴的处理方式去应对这个复杂的情况。

在生产制造的环境里, 需要考虑制造工艺中的那些因素, 因为这些因素会影响机床的精度。要消除铸造加工和机械加工给机床的各个构件带来的影响, 进而消除引起的几何精度的变化。

然后就是通过把那种补偿值在机床的控制系统里面给设置好, 这样就能够实实在在地让机器加工出来的东西更准一点, 从而提升它的加工精度。

4、结束语