數(shù)控立式加工中心哪些因素會影響精度
發(fā)布時間：2022-06-01
在數(shù)控立式加工中心的道路上，所有企業(yè)都致力于讓自己的產(chǎn)品接近零誤差。然而，理想是充實的，現(xiàn)實總是很骨感。在實際加工過程中，機(jī)床的精度會受到各種內(nèi)外因素的影響。數(shù)控立式加工中心加工中刀具相對于工件的成形運(yùn)動通常由機(jī)床完成，因此工件的加工精度在很大程度上取決于機(jī)床的精度。機(jī)床制造誤差對工件加工精度影響很大，如主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差、傳動鏈誤差等。而且如果機(jī)床磨損，會進(jìn)一步降低機(jī)床的工作精度。
先要提到的是主軸旋轉(zhuǎn)誤差。每個從事加工的人都知道，機(jī)床的主軸是夾緊工件或刀具的基準(zhǔn)，并將運(yùn)動和動力傳遞給工件或刀具，因此主軸的旋轉(zhuǎn)誤差將直接影響被數(shù)控立式加工中心工件的精度。主軸旋轉(zhuǎn)誤差是指主軸的實際旋轉(zhuǎn)軸相對于其平均旋轉(zhuǎn)軸在每個瞬間的變化。它可以分為三種基本形式:徑向圓跳動、軸向游隙和角擺動。
數(shù)控立式加工中心主軸徑向旋轉(zhuǎn)誤差產(chǎn)生的主要原因有:主軸幾個軸頸的同軸度誤差、軸承本身的各種誤差、軸承之間的同軸度誤差、主軸纏繞等。然而，它們對主軸徑向旋轉(zhuǎn)精度的影響因加工方法的不同而不同。
比如在以滑動軸承結(jié)構(gòu)為主軸的車床上車削外圓時，切削力F的作用方向可以認(rèn)為基本上是時不變的。在切削力F的作用下，主軸頸與軸承內(nèi)徑的固定部分接觸，主軸頸的圓度誤差對主軸徑向旋轉(zhuǎn)精度影響較大，而軸承內(nèi)徑的圓度誤差對主軸徑向旋轉(zhuǎn)精度影響較小。在鏜床上鏜孔時，切削力f的方向隨主軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，在切削力f的作用下，主軸始終以其軸頸的固定部分與軸承內(nèi)表面的不同部位接觸。因此，軸承內(nèi)表面的圓度誤差對主軸徑向旋轉(zhuǎn)精度影響較大，而主軸頸的圓度誤差影響較小。
不同的數(shù)控立式加工中心加工方法，由主軸旋轉(zhuǎn)誤差引起的加工誤差不同。在數(shù)控立式加工中心加工外圓和內(nèi)孔時，主軸徑向旋轉(zhuǎn)誤差會引起工件的圓度和圓柱度誤差，但對工件端面沒有直接影響。主軸的軸向旋轉(zhuǎn)誤差對外圓和內(nèi)孔的加工影響不大，但對加工端面的垂直度和平整度影響很大。車削螺紋時，主軸方向的旋轉(zhuǎn)誤差會導(dǎo)致加工螺紋的導(dǎo)程出現(xiàn)周期性誤差。適當(dāng)提高主軸和箱體的制造精度，選擇高精度軸承，提高主軸部件的裝配精度，平衡高速主軸部件，預(yù)緊滾動軸承等。都可以提高機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)精度。
其次，導(dǎo)軌誤差是確定機(jī)床上各機(jī)床部件相對位置關(guān)系的基準(zhǔn)，也是機(jī)床運(yùn)動的基準(zhǔn)。車床導(dǎo)軌的精度要求主要包括以下三個方面:水平面直線度、垂直面直線度和前后導(dǎo)軌的平行度(畸變)。
除了導(dǎo)軌本身的制造誤差外，導(dǎo)軌的不均勻磨損和安裝質(zhì)量也是造成導(dǎo)軌誤差的重要因素。導(dǎo)軌磨損是機(jī)床精度下降的主要原因之一。另外還有傳動鏈誤差，是指傳動鏈兩端傳動元件之間的相對運(yùn)動誤差，一般用傳動鏈末端元件的轉(zhuǎn)角誤差來衡量。
值得一提的是，刀具的幾何誤差對數(shù)控立式加工中心加工精度也有很大的影響，刀具誤差對數(shù)控立式加工中心加工精度的影響因刀具類型的不同而不同。使用定尺寸刀具形成生成刀具時，刀具的制造誤差將直接影響工件的加工精度。但是，對于一般的刀具(如車刀等。)，制造誤差對工件加工精度沒有直接影響。
在切削過程中，任何刀具都不可避免地會磨損，從而引起工件尺寸和形狀的變化。正確選擇刀具材料和新型刀具材料，合理選擇刀具幾何參數(shù)和切削參數(shù)，正確刃磨刀具，正確使用冷卻液，可以降低刀具的尺寸磨損。，補(bǔ)償裝置可用于自動補(bǔ)償?shù)毒叱叽缒p。
之后，夾具的幾何誤差也會影響機(jī)床的精度。夾具的作用是使工件等于刀具，機(jī)床有正確的位置，所以夾具的制造誤差對工件的數(shù)控立式加工中心精度(尤其是位置精度)有很大的影響。
先要提到的是主軸旋轉(zhuǎn)誤差。每個從事加工的人都知道，機(jī)床的主軸是夾緊工件或刀具的基準(zhǔn)，并將運(yùn)動和動力傳遞給工件或刀具，因此主軸的旋轉(zhuǎn)誤差將直接影響被數(shù)控立式加工中心工件的精度。主軸旋轉(zhuǎn)誤差是指主軸的實際旋轉(zhuǎn)軸相對于其平均旋轉(zhuǎn)軸在每個瞬間的變化。它可以分為三種基本形式:徑向圓跳動、軸向游隙和角擺動。
數(shù)控立式加工中心主軸徑向旋轉(zhuǎn)誤差產(chǎn)生的主要原因有:主軸幾個軸頸的同軸度誤差、軸承本身的各種誤差、軸承之間的同軸度誤差、主軸纏繞等。然而，它們對主軸徑向旋轉(zhuǎn)精度的影響因加工方法的不同而不同。
比如在以滑動軸承結(jié)構(gòu)為主軸的車床上車削外圓時，切削力F的作用方向可以認(rèn)為基本上是時不變的。在切削力F的作用下，主軸頸與軸承內(nèi)徑的固定部分接觸，主軸頸的圓度誤差對主軸徑向旋轉(zhuǎn)精度影響較大，而軸承內(nèi)徑的圓度誤差對主軸徑向旋轉(zhuǎn)精度影響較小。在鏜床上鏜孔時，切削力f的方向隨主軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，在切削力f的作用下，主軸始終以其軸頸的固定部分與軸承內(nèi)表面的不同部位接觸。因此，軸承內(nèi)表面的圓度誤差對主軸徑向旋轉(zhuǎn)精度影響較大，而主軸頸的圓度誤差影響較小。
不同的數(shù)控立式加工中心加工方法，由主軸旋轉(zhuǎn)誤差引起的加工誤差不同。在數(shù)控立式加工中心加工外圓和內(nèi)孔時，主軸徑向旋轉(zhuǎn)誤差會引起工件的圓度和圓柱度誤差，但對工件端面沒有直接影響。主軸的軸向旋轉(zhuǎn)誤差對外圓和內(nèi)孔的加工影響不大，但對加工端面的垂直度和平整度影響很大。車削螺紋時，主軸方向的旋轉(zhuǎn)誤差會導(dǎo)致加工螺紋的導(dǎo)程出現(xiàn)周期性誤差。適當(dāng)提高主軸和箱體的制造精度，選擇高精度軸承，提高主軸部件的裝配精度，平衡高速主軸部件，預(yù)緊滾動軸承等。都可以提高機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)精度。
其次，導(dǎo)軌誤差是確定機(jī)床上各機(jī)床部件相對位置關(guān)系的基準(zhǔn)，也是機(jī)床運(yùn)動的基準(zhǔn)。車床導(dǎo)軌的精度要求主要包括以下三個方面:水平面直線度、垂直面直線度和前后導(dǎo)軌的平行度(畸變)。
除了導(dǎo)軌本身的制造誤差外，導(dǎo)軌的不均勻磨損和安裝質(zhì)量也是造成導(dǎo)軌誤差的重要因素。導(dǎo)軌磨損是機(jī)床精度下降的主要原因之一。另外還有傳動鏈誤差，是指傳動鏈兩端傳動元件之間的相對運(yùn)動誤差，一般用傳動鏈末端元件的轉(zhuǎn)角誤差來衡量。
值得一提的是，刀具的幾何誤差對數(shù)控立式加工中心加工精度也有很大的影響，刀具誤差對數(shù)控立式加工中心加工精度的影響因刀具類型的不同而不同。使用定尺寸刀具形成生成刀具時，刀具的制造誤差將直接影響工件的加工精度。但是，對于一般的刀具(如車刀等。)，制造誤差對工件加工精度沒有直接影響。
在切削過程中，任何刀具都不可避免地會磨損，從而引起工件尺寸和形狀的變化。正確選擇刀具材料和新型刀具材料，合理選擇刀具幾何參數(shù)和切削參數(shù)，正確刃磨刀具，正確使用冷卻液，可以降低刀具的尺寸磨損。，補(bǔ)償裝置可用于自動補(bǔ)償?shù)毒叱叽缒p。
之后，夾具的幾何誤差也會影響機(jī)床的精度。夾具的作用是使工件等于刀具，機(jī)床有正確的位置，所以夾具的制造誤差對工件的數(shù)控立式加工中心精度(尤其是位置精度)有很大的影響。
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