3-PRS结构重载搅拌摩擦焊机床焊接轨迹误差分析
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机械加工过程中误差产生的原因分析及应对策略摘要:机械化生产已成为一种必然,它使劳动生产率得到了极大提高,工人的劳动强度得到了极大减轻,并带来了可观的经济效益。
然而,在机械加工过程中,定位误差、机床制造误差、刀具几何误差以及机械产品的变形误差等都会对产品的质量和生产率产生很大的影响。
文章通过查阅资料,结合工作实践,对测量过程中测量误差的成因、测量误差的危害性进行了分析,并针对测量误差的不利影响,提出了一些行之有效的测量方法,以达到消除或减轻测量误差的目的。
关键词:机械加工;误差原因分析;应对策略引言随着我国经济科技的飞速发展,机械科技也在不断进步,体现在各个方面,尤其是功能的可靠性和性能的持久性。
而加工技术是否精良,在真实的机器运行过程中,能否准确地掌握误差,是其性能是否优秀的关键因素。
机械产品的加工工艺技术是机械技术研究的主要组成部分。
通过对机器工作过程的把握,对产品运行规律的总结,达到了一个共同的目标,即提高产品的质量和性能。
1.机械加工工艺技术简述在机械制造业的发展中,机械加工技术的水平直接影响着机械加工的水平。
在零件和产品的加工中,科学的加工技术可以有效地提高产品质量。
首先,要充分整合机械产品的规格和尺寸加工数量要求,充分整合机械制造企业具体设备配置人员的技术水平。
然后,根据机械加工规范制定科学的操作规程,为机械加工车间提供技术指导。
然而,在许多情况下,不同零件的规格、型号和形式都非常不同,因此加工过程中的工艺要求也非常不同。
因此,在零件加工的具体过程中,需要选择科学合理的加工方法,产品质量只有在充分保证毛坯原料满足加工要求的前提下才能达到标准。
机械加工技术是利用原材料通过基本加工、精加工和装配来完成产品的生产。
在加工过程中,由于受多种因素的影响,加工误差经常发生,影响产品的加工精度。
因此,在机械产品的加工过程中,有必要通过精确的测量来有效地控制加工误差。
作为机械加工制造企业,我们必须高度重视加工技术的创新,企业人才队伍的整体知识水平,并进一步优化一些加工技术,以实现产品质量和产品使用寿命的有效性。
普通机床加工误差分析及提高精度的措施目前,我国的科技发展十分迅速,机床是机械加工常用的设备,由于工作时间较长且工作量较大,机床加工误差问题的出现在所难免。
如果机床加工误差问题迟迟得不到解决,则会对零件的使用造成影响。
现通过对普通机床加工误差问题进行分析,提出了提高精度的措施。
标签:机床;加工误差;精度引言近年来,随着多轴联动机床各项技术的不断成熟,使得大型复杂曲面零件的可加工性和加工精度大幅提高,随着加工零件的日益复杂,机床结构的多样化,对于如何提高机床的加工精度等方面需要进行更深入的研究.目前国内外学者已经开展了许多关于机床精度建模方法的研究,先后出现了二次关系模型法、几何建模法、误差矩阵法、刚体运动学法和多体系统理论法.数控机床误差敏感度分析是近年来新兴的一种研究方法,该方法研究的主要目的是找出对机床加工精度产生重要影响的误差源参数.1 普通机床的加工误差1.1机床自身的误差(1)主轴误差主轴是机床最重要的部件之一。
主轴上通常会安装一些加工刀具和工件,并通过旋转带来的动能,实现对零件的加工制造。
由此可见,如果主轴存在故障,必然会导致零件加工精度受到影响,加工误差问题也会就此发生。
一般情况下,主轴误差主要表现为径向回转误差,而导致这种误差的原因有以下方面:一是主轴承存在误差;二是主轴同轴弧度存在误差;三是主轴内轴颈弧度存在误差。
(2)导轨误差导轨如果存在误差,将会对零件加工精度造成直接的影响。
所谓“导轨误差”指的是机床实际运行的方向与设计方向存在差距。
而导致这类误差出现的原因有以下方面:一是制造工艺和安装方法不符合标准;二是导轨工作时间过长,受到了严重磨损。
例如:普通机床常见的导轨误差主要包括水平表面的直线误差和垂直表面的直线误差,这两种误差均会对零件加工精度造成影响。
(3)元件间传动链误差元件间传动链误差是指在普通机床运行过程中,传动链首尾两端的元件发生位移误差,通常利用转角误差值作为衡量这种误差的参数。
机床重复定位精度不准的原因摘要:重复定位精度是机床性能的重要指标之一,对于机床的加工质量和精度起着关键作用。
然而,在实际应用中,机床的重复定位精度常常存在不准确的情况。
本文将从机床结构、传动系统、控制系统以及环境因素等多个方面进行分析,探讨导致机床重复定位精度不准的原因,并提出相应的改进措施。
一、机床结构问题1. 刚性不足:机床的刚性是影响重复定位精度的重要因素之一。
刚性不足会导致机床在加工过程中产生振动和变形,进而影响定位精度。
刚性不足的原因可能包括材料选择不当、结构设计不合理等。
解决这一问题的方法包括增加机床的刚性,改进结构设计等。
2. 热变形:机床在工作过程中会受到热变形的影响,从而导致重复定位精度不准。
热变形主要是由于加工过程中的摩擦和热量产生的,特别是对于高速加工和长时间连续加工的机床来说更加明显。
解决这一问题的方法包括采用恒温控制系统、加强冷却等。
二、传动系统问题1. 传动链条松动:机床的传动系统中的链条松动会导致传动误差,从而影响重复定位精度。
链条松动的原因主要包括链条磨损、链轮磨损等。
解决这一问题的方法包括定期检查和维护传动链条,及时更换磨损严重的部件。
2. 传动装置精度不足:机床的传动装置精度不足也会导致重复定位精度不准。
传动装置精度不足的原因可能包括加工精度不高、装配误差等。
解决这一问题的方法包括提高传动装置的加工精度和装配精度等。
三、控制系统问题1. 伺服系统响应不稳定:机床的控制系统中的伺服系统响应不稳定会导致重复定位精度不准。
伺服系统响应不稳定的原因可能包括控制算法不合理、伺服电机质量不好等。
解决这一问题的方法包括优化控制算法、提升伺服电机质量等。
2. 编码器精度不足:机床的控制系统中的编码器精度不足也会导致重复定位精度不准。
编码器精度不足的原因可能包括加工精度不高、装配误差等。
解决这一问题的方法包括提高编码器的加工精度和装配精度等。
四、环境因素问题1. 温度变化:机床在工作过程中受到环境温度变化的影响,从而导致重复定位精度不准。
机床热误差产生原因分析及常用补偿办法一、引言机床热误差是指机床在工作过程中,由于受到温度变化等因素的影响,导致机床加工精度下降的一种误差。
热误差的存在严重影响了机床的加工精度和稳定性,因此对机床热误差的产生原因进行分析,并采取相应的补偿措施,对提高机床加工精度具有重要意义。
本文将从机床热误差产生原因分析入手,结合常用的补偿办法进行探讨,以期为相关领域的研究工作提供参考。
二、机床热误差产生原因分析1.机床结构热误差机床在工作时,受到来自外界温度的影响,机床各部件的材料性能、机床结构等因素都会随温度的变化产生变形,导致机床加工精度降低。
机床结构热误差是机床热误差中最为常见的一种误差类型,对机床结构进行合理设计和优化,是减少机床结构热误差的重要手段。
2.主轴热误差主轴在工作时由于受到摩擦、热胀冷缩等因素的影响,会产生热变形现象,从而引起主轴的旋转精度下降。
对主轴进行有效的冷却和温度补偿是减少主轴热误差的关键。
3.导轨热误差机床导轨是机床上最为重要的定位元件,其加工精度和稳定性直接影响着机床的加工质量。
而导轨在工作时由于受到温度的变化,会产生热膨胀现象,导致导轨的精度下降。
对导轨进行有效的冷却和温度补偿是减少导轨热误差的关键。
4.传动系统热误差机床传动系统作为机床上最重要的动力传输元件,其受到温度变化的影响程度较重,因此在传动系统设计时需注意传动零件的热膨胀系数和变形规律,以减少传动系统热误差的产生。
5.环境温度变化机床在实际使用中,经常受到环境温度的影响,如温度的升高会导致机床各部件的材料热胀冷缩,从而引起机床的加工精度下降。
控制机床工作环境的温度对减少机床热误差具有重要意义。
三、常用补偿办法1.热环境调节通过对机床工作环境进行温度调节,以降低环境温度的变化对机床产生的影响,减少热误差的产生。
对机床工作间进行隔热处理,也是一种有效的热环境调节手段。
2.温度补偿技术温度补偿技术是利用传感器实时监测机床各部件的温度变化,并通过控制系统对机床进行温度补偿,以减少热误差的产生。
数控机床加工误差原因及对策分析数控车床为零件加工的主要方式,对于零件加工具有较高的自动化水平,但是就实际情况来看,零件加工经常会因为设备自身或者操作不当等因素限制,而造成工件精度达不到专业要求,存在一定误差。
零件加工精度最终由机床刀具与零件间相对位移误差决定,因此需要确定加工误差存在的原因,以降低误差为面对,采取措施进行优化。
本文选择经济性数控机床为对象,就其加工误差与优化对策进行了简要分析。
标签:数控机床;加工误差;补偿0 引言数控机床零件加工经常会因为各项因素的影响而出现误差,即加工后零件实际几何参数与设计几何参数间存在一定偏差,导致零件精确度不能满足设计要求,最终只能作为不合格或者废品处理。
以提高数控机床加工精确度为的目的,需要对各类加工误差原因进行分析,有针对性的采取措施进行处理,对存在的误差进行有效补偿。
1 数控机床加工误差分析经济性数控车床对零件的加工,应用为步进电机开环伺服系统或者半闭环伺服系统来驱动刀具,在这个过程中就会因为受各项因素的影响而存在加工误差。
一方面,数控机床自身因素。
主要是因为数控机床所用构件精确度较低,以及机床装配过程中存在误差,导致零件加工后精确度达不到设计要求。
针对此种误差原因,一般可以就高精度零部件进行更换,以及在装配环节做好控制,争取提高机床自身精确度。
另外,对于部分技术能力可以达到要求的企业,还可以选择对步进电机构成的开环伺服系统进行适当的改造,使其成为闭环伺服系统,来提高零件加工精度[1]。
另一方面,工艺操作因素。
部分零件在加工过程中,会因为机床以及零件本身的热变形,造成切削、振动、装夹、磨损等细节存在误差。
想要对此类误差进行补偿,需要建立补偿模型在CNC系统内补偿,实施难度比较大,对提高数控机床零件加工精确度需要重点研究。
2 数控机床加工误差原因与对策分析2.1 数控机床自身原因2.1.1 控制系统误差(1)开环控制系统。
开环控制系统并未设置反馈装置,数控信号为单向流程,并不能对移动部件实际位移量进行测量与反馈,进而会影响对加工过程中所存误差的调整。
铝合金搅拌摩擦焊变形有限元分析发表时间:2019-07-08T10:49:00.213Z 来源:《电力设备》2019年第5期作者:赵鹏程伍大为[导读] 摘要:铝合金,尤其是2XXX和7XXX系列硬铝和超硬铝合金,具有良好的耐蚀性、导电性、延展性,且外形美观等一系列性能优点。
(天津航空机电有限公司天津 300300)摘要:铝合金,尤其是2XXX和7XXX系列硬铝和超硬铝合金,具有良好的耐蚀性、导电性、延展性,且外形美观等一系列性能优点。
随着材料科学、加工技术的发展,铝合金在工业中的比重越来越大,应用范围也越来越广泛。
铝合金的最主要连接方法是焊接,在现有的焊接方法中,搅拌摩擦焊技术(frictionstir welding,简称FSW)以变形小、焊缝力学性能好、易于实现工业自动化等优点成为铝、镁合金焊接的最好方法之一。
通常认为,FSW 技术成形的焊件变形及残余应力较小。
但对于较大尺寸的焊件,变形及残余应力都不可忽略。
尤其在焊件后期使用过程中,变形及残余应力存在对焊件疲劳性能的影响巨大,因此开展FSW技术的变形研究具有重要意义。
本文针对航空用7022铝合金平板进行了FSW试验,检测并记录了相关参数,采用三坐标测量仪测量平板变形情况。
同时利用有限元软件,模拟仿真焊件温度场、应力及变形情况。
比较试验和仿真结果的差异,为大型复杂结构焊接件的变形提供了研究基础。
关键词:铝合金;搅拌摩擦焊;数值仿真;焊接变形1、有限元模拟采用ANSYS分析软件建立三维有限元模型对7022铝合金的搅拌摩擦焊接过程进行模拟。
模拟中采用热-力单向解耦计算方法,先计算焊接温度场,每个节点在每个增量步的温度以数据文件形式输出,并在力学分析模型中将温度场结果作为边界条件按照对应时间读入模型中进行力学分析计算。
1.1几何模型与网格划分为了简化计算模型和节省分析时间,没有对装夹装置和焊接试验平台进行几何模型建模,试样的几何尺寸和试验中的板材一致。
机床的动态误差测试⼀台性能优异的数控机床在追求加⼯精度的前提下还要保证低振动,低噪声。
⽽机床⼯作过程中产⽣的振动⼜会影响其加⼯精度。
可以从这两个⾓度来提升机床的性能。
1)通过降低误差来提⾼机床的加⼯精度。
2)减⼩机床⼯作中的振动(机械振动与噪声是相伴⽽⽣的)从机床本⾝结构的布置等⽅⾯考虑。
下⾯分析机床的误差来源。
具体归纳有以下⼏点:1)机床系统的空间误差,包括:①由于结构⼏何误差、热误差和承载变形误差引起⼑具与⼯件作⽤点上的相对位置偏差;②由于伺服系统的跟踪误差、进给传动机构误差和位置检测误差等引起的位移误差。
2)⼑具系统的位置误差,主要由换⼑、⼑具的尺⼨调整误差、受⼒变形、热⾝长和磨损等因素引起的。
3)⼯件和夹具系统的位置误差,主要由装夹弹性变形、切削热和⼯件材质不匀等随机误差引起的误差。
4)检测系统的测试误差,主要指加⼯过程中实时检测,或⼯序间在机检测的测试误差。
5)外界⼲扰误差,主要指环境条件的扰动和运⾏⼯况的波动所引起的随机误差。
机床的误差分为两类1.准静态误差。
2.动态误差。
[1]准静态误差是指⼑具与⼯件的相对位置随时间缓慢变化并且直接与机床⾃⾝的结构形态相关的误差。
[2] 准静态误差包括:1)机床结构部件的制造与装配缺陷引起的⼏何误差,这类误差会受到平⾯度、表⾯粗糙度和轴承与载荷等因素的影响;2)机床热变形引起的误差,可将其定义为随时间变化的⼏何误差;3)联动误差,指在机床进⾏多轴联动⼯作时多个运动轴为了与精确地函数条件相⼀致的相对运动误差。
动态误差主要是由⼑具受⼒变形、机床结构振动、⼯件受⼒变形和控制器的跟踪误差等引起的误差。
动态误差可通过模态分析研究进⾏研究。
影响机床动态性能主要是机床的动刚度,这是评价⼀个机床优劣的重要因素。
[1]R.J.Hocken.Technology of machine tools:Machine Tool Accuracy.1980.5:1~85[2]V.S.B.Kiridena,P.M.Ferreira.Parameter estimation and model verification of first order quasistatic error model for three-axis machiningcenters.International Journalof Machine Tools and Manufacture%15%5.7%5.6%5.7%5.13%28%22检测误差操作误差⼯件热误差夹具误差⼑具误差加⼯过程误差热误差⼏何误差机床误差根据美国E . K . K l i n e 等的研究成果, 误差权重⽐已经在下侧标定。
机床热误差产生原因分析及常用补偿办法机床热误差是指机床在加工过程中由于温度变化引起的尺寸误差。
机床加工过程中会产生大量的热量,而这些热量会导致机床各个部件的温度发生变化,从而引起机床的尺寸变化。
机床热误差主要由以下几个方面的原因引起:1. 机床结构材料的热膨胀:机床主要由铸铁、钢材等金属材料构成,这些材料在加热后会发生热膨胀。
不同材料的热膨胀系数不同,会导致机床各个部件的尺寸发生变化。
2. 加工过程中的摩擦产热:机床在加工过程中,工件与刀具之间会产生摩擦。
摩擦会产生大量的热量,导致机床各个部件的温度升高。
3. 外界环境温度的变化:机床在使用过程中,周围环境的温度会发生变化。
由于机床与环境之间存在热传导,环境温度的变化会影响机床的温度,从而引起尺寸误差。
为了减小机床热误差对加工精度的影响,常用的补偿办法有以下几种:1. 温度补偿:通过测量机床各个部件的温度,对加工程序进行补偿。
可以根据机床的温度曲线,预测机床的热变形,并根据这些变形信息对加工程序进行修正,使加工结果能够达到设计要求。
2. 热稳定化技术:通过采用一定的散热装置,控制机床的温度升高速度,减小机床的热变形。
常用的方法有:增加散热面积、改善散热条件、利用冷却介质对机床进行冷却等。
3. 工艺调整:根据机床加工过程中的热变形规律,调整工艺参数,以减小热误差对加工精度的影响。
通过减小切削刀片与工件之间的摩擦力,降低机床温度升高速度。
4. 采用合适的材料:选择热稳定性好的材料,降低材料的热膨胀系数,减小机床热误差的产生。
机床热误差的产生原因主要是由材料的热膨胀、摩擦产热和外界环境温度的变化等因素引起的。
为了减小机床热误差对加工精度的影响,可以采取温度补偿、热稳定化技术、工艺调整和选择合适的材料等补偿办法。
这些措施可以有效减小机床热误差,提高加工精度。