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数控加工产生误差的根源及解决方案

  
评论: 更新日期:2015年06月01日

    3.1.2.编程原点的选择应有利于编程和数值计算。
    3.1.3.编程原点所引起的加工误差应最小。
    3.1.4.编程原点应易找出,且测量位置较方便。
    3.2.对零件图中的尺寸公差处理不当而造成的误差
    这样的问题主要表现在尺寸公差不对称的时候。如加工尺寸为300+0.2,在编程时应将此数据处理成30.1+0.1,这样才能够保证加工出来的零件更好地符合图纸要求。按照基本尺寸进行编程是编程者常犯的错误,应当遵循将尺寸转换成均差再进行编程的原则。
    工装产生的误差
    工装产生的误差包括刀具、量量和夹具等产生的误差:
    4.1.在数控加工中要尽量采用数控刀具,因为刀具在使用一段时间以后需要刃磨,普通刀具刃磨后重新安装时的刀尖位置会发生变化,需要重新对刀。而数控刀具的特点是刀具制造精度高,刀片转位后重复定位精度在0.02mm左右,大大减少了对刀时间,同时刀片表面上涂有耐磨层,可以很好地保证加工精度。
    4.2.选取合适的量具可以时常检测成型零件的真实尺寸,保证加工出符合图纸要求的产品。
    4.3.夹具可以实现快速安装零件的作用,但同时要求夹具保证装夹时的变形量满足要求,否则过大的变形量将影响零件的加工精度。
    数控机床自身的误差
    数控机床产生的误差主要分为数控操作系统产生的误差和机床部分产生的误差两部分。
    5.1.数控系统误差
    数控系统按照伺服系统的控制方式,可以分为开环控制系统、闭环控制系统和半闭环控制系统。开环控制系统不带检测装置,也没有反馈电路。由于进给系统中没有反馈检测装置,其前进路线中产生的误差就无法通过反馈信息来进行补偿,从而导致了输出位置误差。闭环控制系统能够时时检测到实际位置,并反馈给数控系统,与系统中的指令值进行比较,直到消除差值时才停止移动,因而可达到很高的控制精度。而半闭环控制系统中仍然存在不反馈的部分,因此没有包含在反馈信息之内的误差仍然会影响到移动部件的位置精度,进而影响到加工时的精度。
    5.2.机械部分产生的误差
    任何机床的驱动坐标轴在移动和停止时,都要经过一个升、降速过程。在高档数控机床中,由于有液压驱动和锁紧系统,其升、降速率可以在很短的时间内完成。而经济型数控机床由于没有液压驱动和锁紧系统,则升、降速率在一定的时间内才能完成。这种传动系统的滞后(即惯性)和停顿在加工内槽和型面等轮廓过程中,刀具走过拐角时容易产生“超程”而导致加工误差。编程时应在接近拐角前适当降低进给速度,过拐角后再逐渐增速。
    数控机床传动副中包含有齿轮、轴、传动丝杠等存在反转间隙的构件,当工作台反向运动时,这种间隙会造成电机空走而工作台不运动的现象,从而产生传动误差,传动部件的受力变形和热变形引起的变形误差,工作台导轨的误差。针对以上的几种误差原因可以采用以下的方法:(1)对传动反向间隙,在开环和半闭环系统中可将其间隙值测出,作为参数输入控制系统,作为反向间隙实际补偿值在反向运动时进行补偿。(2)对于机械传动链中部件受力变形和热变形而引起的误差,可以通过增大传动链的刚性、减少摩擦、降温等措施来解决。

    使用数控机床加工零件时产生的误差来源是十分复杂的,本文对常见误差来源进行了分析,可以看出工艺分析是数控加工的前期准备工作,且直接影响到加工精度。而数控机床自身的结构和工作机理的变化对零件的加工产生了很大的新的操作习惯性误差,因此数控机床操作人员要强化工艺知识和对数控机床结构和工作原理的学习,消化新知识,形成好习惯,在实践中不断探索,并找到针对性的解决办法。
 

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