机床加工误差原因及消除方法论文
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数控机床技术中的加工误差分析与解决方法近年来,数控机床技术在工业领域得到了广泛的应用和推广。
然而,在数控机床加工过程中,由于多种因素的影响,加工误差是难以避免的。
加工误差的存在直接影响产品的质量和精度,因此,加工误差的分析和解决方法变得尤为重要。
本文将通过对数控机床技术中的加工误差的分析,提出相应的解决方法,以提高加工精度和降低误差。
一、加工误差的种类和特点数控机床在加工过程中常见的误差有以下几种:1. 几何误差:由于数控机床的结构和加工方式,导致加工出的零件的几何形状与设计要求有一定偏差。
例如,平面误差、圆度误差、直线度误差等。
2. 运动误差:数控机床的运动系统存在一定的误差,如位置误差、速度误差和加速度误差等。
3. 加工刀具误差:刀具的形状和磨损程度会直接影响加工效果和精度。
刀具的磨损和变形会引起误差的累积和扩大。
4. 环境误差:加工过程中,环境因素如温度、湿度和振动等会对数控机床产生影响,导致加工误差的产生。
5. 人为因素:操作人员的经验和技能水平也会对加工误差产生一定的影响。
操作不当或者不合理的操作方式可能导致误差的产生。
加工误差的特点是累积性和随机性。
误差会随着加工的次数的增加而累积,同时误差的产生也具有一定的随机性,难以精确预测。
二、加工误差的分析方法为了有效地降低加工误差,首先需要进行误差分析。
在数控机床中,常用的误差分析方法有以下几种:1. 建立误差模型:通过建立数控机床的误差模型,可以较为准确地分析和预测加工误差。
误差模型可以由实验测量和数据分析得到,或者通过建立数学模型进行求解。
2. 检测和测量:通过使用检测和测量设备对加工件进行精确的测量,可以获取加工误差的具体数值。
常用的测量设备有坐标测量机、三坐标测量仪等。
3. 统计分析:通过对大量的加工数据进行统计和分析,可以找出误差产生的规律和影响因素。
统计分析可以帮助人们更好地理解和掌握误差的特点和规律。
4. 数值仿真:利用计算机仿真软件对加工过程进行模拟和分析,可以在较短的时间内得到加工误差的大致范围和分布情况,为后续的优化提供依据。
数控机床技术中的加工误差分析与解决方法在数控机床技术中,加工误差是一个常见但重要的问题。
误差的存在会直接影响加工件的精度和质量,因此精确分析和解决加工误差是保证数控机床加工精度的关键。
首先,我们需要了解加工误差的来源。
加工误差可以分为机床误差和加工工艺误差两部分。
机床误差是由于机床本身的精度限制和机械结构造成的,比如导轨的精度、滚珠丝杠的间隙等。
而加工工艺误差则是由于刀具、切削力、材料特性等因素引起的。
了解误差来源有助于我们有针对性地解决加工误差问题。
为了准确分析加工误差,我们可以采用误差分离法。
这种方法通过实际加工一系列试样,然后测量试样的尺寸和形状差异,再通过数学模型进行误差分离。
通过分离机床误差和加工工艺误差,我们可以更好地掌握误差来源,为解决加工误差提供依据。
当我们确定了加工误差的来源后,接下来就是解决加工误差的关键。
下面介绍几种常见的解决方法。
首先是机床调试。
机床调试是解决机床误差的关键环节,包括对机床各个部件进行精确调整,以优化机床的精度。
比如,可以通过调整导轨的间隙来改善导轨的刚性,减小机床误差。
同时,还需保证机床的温度、湿度等环境条件稳定,以免环境因素对机床精度造成影响。
其次是加工工艺优化。
加工工艺优化可以降低加工工艺误差,提高加工精度。
在选择刀具时,应考虑刀具的刚度、切削角度、刃口尺寸等因素,以确保切削力的合理分布。
此外,应根据具体加工要求选择合适的切削参数,如切削速度、进给速度等,以保证加工质量。
还有一种方法是补偿技术。
补偿技术通过测量实际加工件与设计图纸的差异,然后在数控编程时引入补偿值,以实现误差的补偿。
常见的补偿技术包括半自动补偿和全自动补偿。
半自动补偿需要人工测量,将测量结果输入数控机床进行补偿;而全自动补偿则利用传感器等装置实时测量加工件的尺寸差异,并通过编程自动进行补偿。
补偿技术能够有效地减小加工误差,提高加工精度。
此外,定期维护和保养数控机床也是解决加工误差的重要措施。
数控加工中的加工误差分析与改进措施数控加工作为现代制造业中一项重要的加工技术,广泛应用于各个行业。
然而,由于各种因素的影响,数控加工中常常出现加工误差,给产品的质量和精度带来一定的影响。
因此,对于加工误差的分析和改进措施的研究显得尤为重要。
一、加工误差的来源在数控加工过程中,加工误差的来源可以分为机床误差、刀具误差、工件误差以及环境误差等。
机床误差主要包括机床本身的几何误差、热变形误差和刚度误差等。
刀具误差主要包括刀具的几何误差和磨损误差。
工件误差主要来自于工件的几何形状和尺寸的偏差。
环境误差则包括温度、湿度等环境因素对加工精度的影响。
这些误差源的存在使得数控加工过程中难以避免加工误差的产生。
二、加工误差的分析方法为了准确地分析加工误差的来源和影响,可以采用多种分析方法。
常用的方法包括测量分析法、数学模型法和仿真模拟法等。
测量分析法是通过测量工件的几何形状和尺寸,然后与设计要求进行对比,找出误差的具体数值和分布规律。
数学模型法是通过建立机床、刀具、工件等的数学模型,利用数学方法计算出误差的数值和分布规律。
仿真模拟法则是通过计算机软件模拟数控加工过程,得到加工误差的数值和分布规律。
这些方法可以相互结合,综合分析加工误差,找出其产生的原因和规律。
三、加工误差的改进措施针对加工误差的来源和分析结果,可以采取一系列的改进措施来提高加工精度。
首先,对于机床误差,可以通过定期维护和保养机床,消除机床的几何误差和热变形误差。
其次,对于刀具误差,可以选择高精度的刀具,并定期检查和更换刀具,以保证加工精度。
此外,还可以采用刀具补偿技术,通过对刀具误差进行补偿,提高加工精度。
对于工件误差,可以优化工艺参数,调整加工顺序,减小工件的变形和误差。
对于环境误差,可以控制加工环境的温度和湿度,以减小环境对加工精度的影响。
除了以上的改进措施,还可以采用自适应控制技术来提高加工精度。
自适应控制技术是指根据实时测量的加工误差信息,通过调整加工参数和控制系统,实现对加工误差的自动补偿和控制。
数控机床加工误差原因及对策分析数控机床是当今制造业的主要设备之一。
数控机床生产效率高,运行速度快,加工精度高,成品质量好,成本相对较低。
但是,在实际生产过程中,经常会出现加工误差,影响生产效率和成品质量。
因此,分析数控机床加工误差原因并寻找对策是很必要的。
本文将探讨数控机床加工误差的原因,以及如何通过改进措施来减少误差的发生。
一、误差的种类数控机床加工误差通常包括以下几种:1.轨迹误差。
轨迹误差是指数控机床加工时导致实际加工轨迹与期望轨迹之间的误差。
2.定位误差。
定位误差是指数控机床在加工中出现的位置偏差。
定位误差可能由机床本身、工件、刀具等方面的原因引起。
3.回转误差。
回转误差是指数控机床在进行旋转加工时出现的偏差。
回转误差通常由转台本身、传动系统和工件等原因引起。
4.表面误差。
表面误差是指数控机床加工表面的粗糙度、平整度、垂直度和平行度等参数上的误差。
二、误差产生的原因1.机床本身的精度。
数控机床的精度与质量直接相关,是影响加工质量的最重要因素。
如果机床本身的精度不高,则会直接导致加工误差的发生。
2.工具刃磨质量。
如果刀具的刃磨质量不好,切屑排出不畅等问题,也容易引起加工误差。
3.刀具稳定性。
刀具的稳定性是指在加工过程中刀具的稳定性,如果刀具不稳定,则极易引起加工误差的发生。
4.机床几何精度调整。
机床几何精度调整直接影响加工误差发生的概率,如果机床几何精度调整不当,则会引起加工误差的出现。
5.机床零部件磨损。
随着机床的使用,部件常会出现磨损,进而影响加工精度。
三、解决方案1.提高加工前的加工过程控制。
在加工前加强对加工过程的控制,可通过模具设计等预处理阶段减少误差出现的可能性。
2.注意刀具选择。
选择质量高的刀具,并保持刀具在加工过程中的稳定性。
3.指导及培训操作人员。
操作人员要具备相应的知识和技能,遵循正确的加工流程,熟练使用数控机床,能够及时发现和解决数控机床加工过程中的问题。
4.定期机床保养。
数控机床的加工精度误差分析与精度校正技巧数控机床是一种能够通过计算机控制实现自动加工的机床,近年来在制造业中得到广泛应用。
然而,由于各种因素的存在,数控机床在加工过程中难免会出现一些误差,影响加工精度。
因此,对数控机床的加工精度误差进行分析并采取相应的精度校正技巧是非常重要的。
首先,我们需要了解数控机床的加工精度误差来源。
主要有以下几个方面:机床本身的结构误差、传动系统的误差、加工工具的磨损、热变形以及切削力等因素。
这些误差会导致加工件的尺寸、形状和位置精度达不到要求。
针对数控机床的加工精度误差,我们可以采取一些校正技巧进行补偿,以提高加工精度。
首先,机床本身的结构误差是导致加工精度误差的关键因素之一。
我们可以通过测量与分析来确定机床的结构误差,并采取相应的校正措施。
例如,对于导轨的误差,可以采用精度更高的导轨进行更换或加工。
对于机床床身的热变形问题,可以通过加装冷却系统来控制温度,减少热变形对精度的影响。
其次,传动系统的误差也会对加工精度产生较大影响。
传动系统一般包括伺服电机、滚珠丝杠等,我们可以通过校正传动系统的参数来消除误差。
例如,通过伺服系统的自动校正功能来提高定位精度,或者根据测量结果对滚珠丝杠的间隙进行调整。
此外,加工工具的磨损也是加工精度误差的重要原因之一。
加工工具的磨损会导致切削力变化、切削温度上升,从而对加工精度产生负面影响。
我们可以通过定期更换加工工具或者采取合适的切削参数来控制加工工具的磨损,从而提高加工精度。
另外,热变形也是影响加工精度的重要因素。
随着机床的连续工作,温度会逐渐升高,导致机床的热变形。
我们可以通过在机床上安装温度传感器,监测温度的变化,然后根据变化的温度对加工精度进行校正。
此外,通过改进机床的散热系统,减少热量的积聚,也可以有效地降低热变形对加工精度的影响。
最后,我们还可以通过控制切削力来提高加工精度。
切削力对加工精度具有较大的影响,对切削力的控制可以通过调整切削参数(如切削速度、进给量等)来实现。
数控加工产生误差的根源及解决方案数控加工是利用数控技术通过控制机床和刀具相对运动的方式,对工件进行加工的一种工艺。
虽然数控加工相对手工加工来说具有高精度、高效率、高一致性等优点,但是由于一些原因还是会在实际应用中产生一些误差,下面我们对数控加工误差的根源及解决方案进行详细介绍。
一、误差产生的根源1.机床本身问题机床是数控加工的基础,如果机床本身精度不高,则会直接影响到加工的精度。
例如机床的重复定位精度、圆度等问题都会导致数控加工中的误差。
2.编程和操作问题编程和操作的问题也是数控加工中产生误差的重要原因。
编写的程序是否符合实际加工的要求、操作人员能否正确的操作数控设备、调整数控设备的参数等都会影响加工的精度。
3.工件材料和加工工艺工件的材料和加工工艺也是数控加工中产生误差的原因之一。
因为不同的材料及加工工艺的选用,需要有不同的加工参数设置,否则加工出来的零件尺寸不稳定,而且不同的材料具有不同的热膨胀系数,会使得加工出来的工件产生偏差。
二、误差的解决方案1.提高机床精度如何提高机床精度呢?首先我们要选用性能稳定、精度高的数控机床。
同时,在加工过程中要注意定期检查机床的重复定位精度、圆形度等指标,及时进行维护和保养。
2.优化编程和操作流程软件程序的编写和操作过程是决定加工精度的重要环节之一,因此编写程序时要结合实际加工要求,同时要对操作流程进行规范化和标准化,让操作流程尽量简单,便于操作人员进行操作。
3.优化材料和加工工艺合理选用材料及加工工艺,是提高精度的重要环节之一,因此选择合适的加工工艺的同时,要注意材料的热膨胀系数等性质,以此来保证加工出来的工件符合设计要求。
总之,数控加工误差的根源较多,但只要我们能够从机器、人员和程序三个方面入手,针对性的进行优化,加工精度是能够得到不断提高的。
数控加工产生误差的根源及解决方案数控加工是一种高精度的金属加工方法,利用计算机控制的精密设备进行金属材料的切削和加工。
但是即使使用数控加工,仍然会产生一定的误差。
这些误差的产生主要与数控系统、机床、刀具以及加工环境等因素有关。
为了解决这些误差,需要从源头控制、精度校准、工艺优化等方面入手。
下面详细介绍数控加工产生误差的根源及解决方案。
一、数控系统引起的误差:1. 数控系统内部误差:数控系统内部误差是指控制器和伺服系统的误差。
在日常使用中,数控系统会出现一些误差,主要是由于控制器的精度、伺服系统的响应速度、传感器的精度等方面引起的。
解决这些误差的方法主要有:及时进行维护和保养,更新升级数控系统软件,提高系统的稳定性和精度。
2. 机床误差:机床误差是指机床本身的精度和稳定性问题,如机床导轨磨损、轴承松动等。
解决机床误差的方法主要有:定期进行机床维护,及时更换磨损的机床部件,提高机床的整体刚性和精度。
二、加工误差的根源及解决方案:1. 刀具误差:刀具的质量和磨损程度直接影响加工精度。
刀具的质量差、磨损过度等都会导致加工误差的产生。
解决刀具误差的方法主要有:选用质量好的刀具,定期检查和更换磨损的刀具,确保刀具与工件的匹配度。
2. 加工工艺误差:加工工艺参数的不合理设置也会导致加工误差的产生。
例如,进给速度、切削速度、切削深度等参数的选择不当会引起加工误差。
解决加工工艺误差的方法主要有:制定科学合理的加工工艺参数,根据具体情况调整切削速度和进给速度,并设定合理的切削深度。
3. 加工环境误差:加工环境的温度和湿度等因素也会对加工误差产生一定的影响。
例如,温度过高会导致机床热变形,湿度过大会导致机床表面生锈,都会影响加工的精度。
解决加工环境误差的方法主要有:合理调节加工环境的温度和湿度,保持机床的干燥和清洁,定期进行维护和检查。
综上所述,数控加工误差的产生主要与数控系统、机床、刀具以及加工环境等因素有关。
为了解决这些误差,需要从源头控制、精度校准、工艺优化等方面入手。
影响机械零件加工精度的因素及改善对策论文影响机械零件加工精度的因素及改善对策论文1 引言。
常用的衡量机械零件加工质量的指标包括加工精度和表面质量等数个方面,在实际的加工过程中,由于环境温度、工艺系统的几何误差、工件内应力重新分布引起的变形误差等因素的影响,导致加工工具和工件的正确位置可能会产生一定的程度的偏移,使得零件与理想情况下的定位位置存在差异,这种差异即会对零件的加工精度产生影响。
因此,为了在不增加制造成本的情况下,尽可能提升机械零件的加工精度,相关的工艺人员需要结合产品的具体设计要求和实际生产条件,采取诸如更换较高精度加工设备和工装夹具、制定合理的加工工艺、降低加工误差等一系列方式,以期在保证加工过程经济性的同时得到较高的加工精度。
2 主轴回转误差对机械零件加工精度的影响及改进措施。
2.1 主轴回转误差概述。
机床几何误差是整个机械零件加工中决定系统误差的主要因素,主轴回转误差和导轨误差均属于主轴回转误差。
在加工过程中,由于主轴部件中轴承、轴颈、轴承座孔等的制造误差和配合质量、润滑条件、以及回转时的动力因素的影响,往往瞬时回转轴线的空间位置都在周期性地变化,造成实际回转中心与理论回转中心不重合而产生回转误差。
如图 1 所示,主轴回转误差包括径向圆跳动、倾角摆动、端面圆跳动三种形式,常见的成因包括轴承本身系统误差、轴承间隙过大、各段轴颈、轴孔的同轴度误差、温度过高引起热变形等等。
2.2 对加工精度的影响。
根据影响主轴回转精度的因素不同,其对于工件加工精度往往也具有不同的影响,具体表现在以下几个方面:当机床主轴回转误差为径向圆跳动时,工件会产生圆度误差;当机床主轴回转误差为倾角摆动时,车削时工件径向截面仍然会呈一圆形,而轴向截面则是一梯形,镗孔时由于主轴的角度摆动形成的回转轴线与工作台导轨不平行,镗出的孔将为椭圆形。
当机床主轴回转误差为端面圆跳动时,虽然加工圆柱面的情况不会受到影响,但加工端面时,左右螺旋面可能会形成垂直度误差,被加工的端面与圆柱面也可能不垂直。
机床加工过程中误差成因及补偿方法分析摘要:在数控机床加工过程中,通常会由于加工过程中产生的热、施加力、尺寸测量、控制系统及定位不精准等因素导致零件的加工尺寸产生出入。
在目前的数控机床中,通常会采用补偿控制技术以抵消或减弱上述误差,在数控机床产生以来,补偿控制就随之出现,如何提高加工过程中的精度始终是该领域中的重要课题。
关键词:机床加工;误差类型;补偿方法1数控机床的概述及加工误差优化的重要性1.1数控机床的概述数控机床(Numerical Control MachineTool)是一种采用数字化控制技术的机床。
通过编程,将加工工艺的各项参数转化为数控指令,输入到数控系统中。
数控系统按照预设的程序,通过伺服驱动系统驱动机床各运动部件实现刀具与工件的相对运动,完成零件的加工。
数控机床具有加工精度高、自动化程度高、生产效率高、加工范围广等特点,被广泛应用于航空、航天、汽车、模具等领域的零件加工。
1.2加工误差优化的重要性加工误差优化在数控机床加工过程中具有极高的重要性。
优化加工误差不仅有利于提高零件的加工精度,确保产品质量,还可以提高生产效率,降低制造成本,从而增强企业的市场竞争力。
2数控机床加工误差的类型及成因2.1机床导轨误差机床导轨误差是指在机床的制造、装配和使用过程中,由于导轨表面的磨损、凹凸不平、制造加工误差、装配调整误差、污染、温度变化等因素引起的位置误差。
导轨误差对机床的加工精度和稳定性产生严重影响,可能导致加工件精度下降、表面质量劣化、加工速度减慢、工具寿命缩短等问题。
制造过程中的加工误差是导致导轨误差的重要原因,包括材料变形、工艺偏差、加工质量不佳等因素。
2.2丝杠与滚珠丝杠副误差丝杠副误差是指在制造、装配和使用过程中因加工误差、装配误差、磨损、变形等因素引起的丝杠副位置误差。
丝杠误差会影响数控机床定位精度和运动精度,降低机床加工精度和稳定性。
在制造过程中,丝杠的加工误差是导致丝杠误差的主要原因之一。
数控机床加工误差原因分析及改进措施摘要:随着我国科技的快速发展,大量的自动化机械设备开始逐步出现,并日益影响到人们的生产生活。
机械设备生产要求的精确性也越来越高,因此,数控机床在实际的机械加工过程中得到广泛的应用。
它通过系统编程把机械加工过程进行计算机语言处理,通过计算机数控技术控制机床自动化加工,以此来提供机械加工的工作效率和操作精度。
但在实际的应用过程中,有多种因素影响到数控机床的加工运行,导致产品出现误差,如何最大限度的降低加工误差,提高加工精度,对现代化的数控机床加工来说,具有重要意义。
关键词:数控机床;加工误差;误差原因分析;改进措施引言近年来,随着经济的迅速发展,我国已步入信息技术时代,自动化机械设备数量日益增多,对工业发展和人们日常生活的影响程度不断提升。
数控机床是数字控制下机床的简称,是一种带有程序控制系统的自动化机床,能够有效地解决和处理复杂、精密、多样化、小批量零部件的加工,代表着现代机床控制技术的发展趋势和方向,属于典型的机电一体化产品。
在实际加工过程中,数控机床受诸多因素的影响,会出现加工误差,影响其工作质量,导致其加工的产品出现误差,影响生产企业的经济效益和未来的发展。
1数控机床加工误差原因分析在实际的数控机床加工过程中,产生误差的原因很多,严格来说,对于数控加工来说,我们只能尽可能的降低误差出现概率,缩小误差的大小,而无法完全避免误差出现。
具体来说,产生误差的原因主要有以下几个方面。
1.1机床设备本身产生的误差1.1.1机床本身加工精度不同数控机床也是由各种机械零件组装而成,在设备生产和组装过程中,会出现各种人为或无意识的误差,这必然会影响的加工过程中的精度。
同时,不同的机床设备本身对精度要求也不一样,例如生产钢珠的设备精度必然高于生产钢笔的,如果用精度低的车床生产出的零配件应用于精度需求高的设备上,必然会导致机械出现不匹配或效率故障。
1.1.2伺服系统误差在数控机床的实际加工操作过程中,伺服系统是推进车床运转,并在车床加工提供充足的动力保证。
浅析机床加工误差的原因及消除方法摘要:加工精度是衡量机器零件加工质量的一个重要指标。
由于影响加工精度的因素诸多, 不易有效控制, 因此提高加工精度
减小加工误差较为困难, 研究机床加工过程误差的产生及防止对
提高机床加工精度有着重要的意义。
关键字:机床技工误差精度
一、影响加工精度误差因素及综合分析
由人, 机床、夹具和刀具在完成任何一个工序(或工艺过程)的加工时, 有许多误差因素在起作用, 这些因素大致分为两部分:
一部分是与工艺系统本身的结构和状态有关的因素; 另一部分则
是金属切削过程中产生的因素。
具体可分为以下几个方面: (一)机床误差
1.主轴回转误差
机床主轴误差可分解为径向圆跳动、轴向窜动和角度摆动3种
基本形式。
产生主轴径向回转误差的主要原因有主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴挠度等。
2.导轨误差
导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准, 也是机床
运动的基准,导轨误差直接反映在被加工工件表,对加工精度的影
响最大。
刀架运动时会产生摆动, 刀尖的运动轨迹是一条空间曲线, 使工件产生形状误差。
除了导轨本身的制造误差外, 导轨的不均
匀磨损和安装质量也是造成导轨误差的重要因素。
导轨磨损是机床精度下降的主要原因之一。
3.传动链误差
传动链误差是指传动链始末两端传动元件间相对运动的误差, 一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。
4.数控机床独特性误差
数控机床与普通机床的最主要差别有两点: ①数控机床具有“指挥系统”——数控系统; ②数控机床具有执行运动的驱动系统——伺服系统。
在数控机床上所产生的加工误差, 与在普通机床上产生的加工误差, 其来源有许多共同之处, 但也有其独特之处, 例如伺服进给系统的跟踪误差、检测系统中的采样延滞误差等, 这些都是普通机床加工时所没有的。
因此在
数控加工中, 除了要控制在普通机床上加工时常出现的那一类误差源以外, 还要有效地抑制数控加工时才可能出现的误差源。
(1)机床重复定位精度的影响
数控机床的定位精度是指数控机床各坐标轴在数控系统的控制下运动的位置精度, 引起定位误差的因素包括数控系统的误差和机械传动的误差。
而数控系统的误差则与插补误差、跟踪误差等有关。
机床重复定位精度是指重复定位时坐标轴的实际位置和理想位置的符合程度。
(2)检测装置的影响
检测反馈装置也称为反馈元件, 通常安装在机床工作台或丝杠
上, 相当于普通机床的刻度盘和人的眼睛。
检测反馈装置将工作台位移量转换成电信号, 并且反馈给数控装置, 如果与指令值比较有误差, 则控制工作台向消除误差的方向移动。
数控系统按有无检测装置可分为开环、闭环与半闭环系统。
开环系统精度取决于步进电动机和丝杠精度, 闭环系统精度取决于检测装置精度。
检测装置是高性能数控机床的重要组成部分。
(3)刀具误差的影响
由于采用的刀具具有自动交换功能,因而在提高生产率的同时, 也带来了刀具交换误差。
用同一把刀具加工一批工件时, 由于频繁重复换刀, 致使刀柄相对于主轴锥孔产生重复定位误差而降低加工精度。
(4)抑制数控机床产生误差的途径抑制数控机床产生误差的途径有硬件补偿和软件
补偿。
过去一般多采用硬件补偿的方法, 如采用螺距误差补偿功能。
随着微电子、控制、监测技术的发展, 出现了新的软件补偿技术, 它的特征是应用数控系统通信的补偿控制单元和相应的软件以实现误差的补偿, 其原理是利用坐标的附加移动来修正误差。
(二)刀具产生的误差
刀具的制造误差、安装误差以及使用中的磨损, 都影响工件的加工精度。
(三)夹具误差
夹具误差包括定位误差、夹紧误差、夹具安装误差及对刀误差
等。
工件在夹具中的位置是以其定位基面与定位元件相接触(配合)来确定的。
由于定位基面、定位元件工作表面的制造误差, 会使各工件在夹具中的实际位置不相一致。
加工后, 各工件的加工尺寸必然大小不一, 形成误差。
(四)人为误差
由于操作人员的技术水平和心理情绪不稳定引起的加工误差。
实际生产中, 影响加工精度的因素往往是错综复杂的, 有时很难定性。
总括起来可分为: 系统误差和偶然误差两大类: ( 1)系统误差: 某一零件的工艺规程确定后, 整个系统将在短时期内是不
变的, 那么在其中也有按规律变化的误差。
如机床主轴旋转时园跳动误差、刀架导轨的直线度误差、刀具磨损引起的误差等。
其特点: 有规律可循, 误差是常量。
(2)偶然误差: 在同一批零件加工中, 误差出现的大小和方向作不规则变化。
如内孔表面突然出现振动刀纹, 经查发现为刀架螺钉松动所致等。
这些误差因素具有随机性, 无一定的变化规律。
实际上对某一具体误差来讲, 究竟是系统误差还是偶然误差应据具体情况来定。
二、消除加工误差的方法与途径
(一)自动控制法。
涉及测量装置、进给机构和控制系统等组成一个自动加工的作业循环, 使加工过程中的测量、补偿、调整和切削等一系列工作自动完成。
(二)试切法。
通过试切—测量—调整—再试切的反复过程来进行统计, 找出规律, 从而消除可能产生的误差因素。
为使试切法成功有效, 在采用此法前须完成以下几个步骤: 1.应对所使用机床本身精度了如指掌, 对超出精度的因素及时准确进行调整, 如按规定维修机床, 调整导轨锲铁等, 将误差控制在加工零件本身精度的1/2- 1/3范围内。
同时检查夹具的定位精度和尺寸精度是否合乎要求。
2.正确选择刀具牌号和工件冷却方法及选择合理装夹方法和加工工艺方法。
消除由此带来的刀具磨损热变形, 残余应力释放引起的各种加工误差。
3.测量误差也不容忽视, 应及时定期检验测量工具的精度保证其正确可靠。
4.最后是人的因素, 加强职工的业务技能培训。
(三)定尺寸刀具法。
用具有一定形状和尺寸的刀具使加工表面得到要求的形状和尺寸, 如: 钻孔的钻头、攻丝的丝锥、铣键槽的成型铣刀等。
三、提高加工精度的措施
(一)减少原始误差。
查明产生加工误差的主要因素, 设法消除或减少这些因素。
例如细长轴的车削, 现在采用了大走刀反向车削法, 基本消除了轴向切削力引起的弯曲变形。
(二)补偿原始误差。
人为地制造出一种新的误差,去抵消原来工艺系统中的原始误差。
(三)转移原始误差。
误差转移法就是转移工艺系统的几何误差、受力变形和热变形等。
(四)均分原始误差。
这种办法就是把原始误差按其大小均分为n 组, 每组毛坯误差范围就缩小为原来的1/ n, 然后按各组分
别调整加工。
(五)均化原始误差。
利用有密切联系的表面相互比较、相互检查从对比中找出差异, 然后进行相互修正或互为基准加工, 使
工件被加工表面的误差不断缩小和均匀。
(六)就地加工法。
采用就地加工的方法, 能很方便地解决看起来非常困难的精度问题。
就地加工法在机械零件加工中常用来作为保证零件加工精度的有效措施。
四、结语
机床加工过程中的误差因素很多, 提高机床加工精度有很强的实践性, 它和实际生产条件及生产工艺有很大关系。
要想生产出精度很高的产品比较困难, 这需要工艺人员不断尝试, 通过积累每
次工艺数据, 来验证自己的设计数据, 并在以后的设计中予以更正。
参考文献
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[2]余俊.中国机械设计大典[m] .江西: 江西科学技术出版社, 2001.
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