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数控冲床的加工精度

时间:2020-05-08 11:27

1、数控冲床加工精度与影响因素数控冲床的加工精度不仅与数控冲床本身的机床精度有关,还与夹具、刀具和工件本身的误差有关。例如,夹具的几何精度和变形、刀具和工件的弹性变形和热变形、工件在机械工程中产生的内应力以及刀具和工件的装央定位误差等,都将影响机床的加工精度。机床、夹具、刀具和工件在一起组成了加工工艺系统。再进一步考虑环境条件、运行工作状况以及检测系统的误差的影响,数控冲床加工精度的影响因素是综合而复杂的。

影响数控冲床加工精度的内部因素是:切削力及其力矩、摩擦力、振动、加工工艺系统元件的发热和本身载荷、以及工艺系统中各零部件的几何精度和刚度等。

影响数控冲床加工精度的外部因素是:周围环境的温度、设备的振动、空气湿度与污染及操作者的干扰等。

从加工工艺系统角度分析影响加工精度的因素,数控冲床加工误差主要由工件及夹具系统位置误差、机床主机的空间位置误差和刀具系统的位置误差组成。

工件及夹具系统位置误差由工件、夹具的安装定位误差、夹紧变形误差、工件夹具系统在切削力作用下的弹性变形、切削过程中的热变形和工件材质不匀的随机误差组成。

机床主机的空间位置误差主要由机床的几何位置误差和伺服进给系统位移误差组成。机床的几何位置误差由机床构件间的相对位置误差和机床部件移动轨迹的运动误差形成。这种误差主要是机床的构件部件的制造安装误差、承载后的变形误差和热变形形成的误差。伺服进给系统位移误差则是由进给系统中传动元件间隙和制造误差、坐标测量系统测试误差和伺服系统跟踪误差组成。伺服系统跟踪误差由伺服系统的性能和数控系统的插补误差综合作用下产生的。

刀具系缆的位置误差是由刀具系统在切削力作用下的弹性变形、刀尖的磨损、刀具尺寸调整(包括刀具的安装和对刀)误差、刀具的热变形及刀具切削瘤产生与消失的随机误差综合作用下形成的。

必要时再结合环境条件(如环境温度及其波动、机床安装条件、地基变形和外界干扰振动)与机床运行情况(如机床的升温运行时间、切削条件等)等因素分析影响数控冲床加工精度的原因。

决定零件加工精度的最主要因素是数控冲床基本部件的精度和运动精度。因而在应用数控技术时,要求各控制坐标之间的相互协调尽可能完善。同时,为了使机床在空载条件下所确定的导轨面直线度和工作台与主轴的垂直度等静态精度在加载后仍然保持在规定的误差范围,也要求机床的结构在加上切削力后弹性变形尽可能小,即机床的剐度要足够大。在精度指标中使用最多的是加工精度、定位精度、重复定位精度以及轮廓控制精度。

2.机床定位精度及其测定方法机床定位精度是在一定的工作条件(主要是指稳定的机床温度和环境温度、规定的负荷重量、较短的测定时间等)下确定的。有不少人误把机床滑板定位精度作为机床定位精度,尽管两者误差分布相似,但机床定位精度要在整个加工空间范围内得以保证,而机床滑板定位精度则基本上指的是在工作台面高度(工件高度等于零)的定位精度。此外两个的测定方法也有很大差别。机床定位精度是指沿某一坐标方向以一点为基准点定位到另一点的精确度,实质上是根据位移指令移动一段距离的行动。定位的基准点(出发点)经常不是机床坐标原点。有时称相对于坐标原点的定位精度为“单点定位精度”,以区别任意两点间的定位精度。


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