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影响数控车床加工精度的因素

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影响数控车床加工精度的因素
影响数控车床加工精度的因素
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编辑时间 : 2020-09-10

  影响数控车床加工精度的因素


  数控车床的加工精度主要是由数控系统的控制精度以及车床的机械精度共同组成的,而它们都会直接影响数控车床的加工精度。结合相关经验,对数控车床加工精度的影响因素进行分析,主要包括以下几点:


  影响数控车床加工精度的因素

  (1)车床的热变形引发的误差;

  (2)车床自身的几何误差;

  (3)刀具磨损产生的误差;

  (4)车刀几何参数导致的误差;

  (5)伺服进给系统误差。这些都会对数控车床造成影响。


  数控车床的加工精度将会的零部件的质量带来很大影响,而零部件的质量问题,又会严重影响到之后使用零部件的设备及工程的质量。因此,数控车床的加工精度必须得到严谨的保障。


  1、合理选用刀具材料和角度。伴随着工业化的深入,我们的零件也变得标准化、统一化,数控车床使用的工具也不例外。尽管有自己比较完善的各种材质、各种样式、各种性能的数控刀具库,但由于刀具的选择对数控车床的加工精度来说十分重要,所以,我们在实际加工中还是要从强度、硬度、耐磨性等多方面来选择刀具。现如今,普遍采用的是高速钢或合金等材质的刀具。


  2、分析加工零件的工艺性。就像人们在做某件事之前习惯先对这件事进行分析与计划的制定。工厂在对零件进行加工前也会对其先做工艺性分析,根据零件的尺寸、特征制作加工计划,确定好加工的先后顺序,减少加工过程中刀具的更换时间,这样不仅可以提高数控车床的加工速度,还能在一定程度上确保零件加工的精度。保证零件加工精度还有另外一种方式——确定加工基准:通俗来说是以减少工件的装夹次数来减少装夹误差。


  3、注意数控车床对刀具的影响。在机械加工中,如果我们已经确定好了工件的夹装方式,接下来就需要确定刀具的对刀点。对刀点就是指刀具在坐标系中最开始运动的那一点,而寻找对刀点的过程(即找到准基准点)被称作零件对刀。对刀的过程必须严格对待,如果对刀出现问题,将会影响到机械零件的加工精度,还可能存在安全隐患,使工作人员受到伤害。


  4、合理的选择加工工件的夹装方式。数控车床的工件夹装方式与普通车床的工件夹装方式是大同小异的,只是数控车床在进行工件夹装时,一般会选择采用各种方式结合起来的组合夹装方式。这样做的好处:一是可以避免失误和重复工作;二是提高了夹装的质量和速度;三是提高了零件精度与最终产品的质量。


  怎样估算数控车床夹紧力大小


  数控车床是一种高精度、高效率的自动化机床。配备多工位刀塔或动力刀塔,数控车床就具有广泛的加工工艺。夹紧是工件加工装夹过程中的重要组成部分。工件定位后必须通过一定的机构产生夹紧力,把工件压紧在定位元件上,使其保持准确的定位位置,不会由于切削力、工件重力、数控车床离心力或惯性力等的作用而产生位置变化和振动,以保证加工精度和安全操作。这种产生夹紧力的机构称为夹紧装置。


  数控车床夹紧力的大小对工件安装的可靠性、工件和夹具数控车床的变形、夹紧机构的复杂程度等有很大关系。加工过程中,工件受到切削力、离心力、惯性力和工件自身重力等的作用。一般情况数控车床厂下加工中小工件时,切削力(矩)起决定性作用。加工重型、大型工件时,必须考虑工件重力的作用。工件高速运动条件下加工时,则不能忽略离心力或惯性力对夹紧作用的影响。此外,切削力本身是一个动态载荷,在加工过程中也是变化的。夹紧力的大小还与工艺系统刚度、夹紧机构的传动效率等因素有关。因此,夹紧力大小的计算是一个很复杂的问题,一般只能作粗略的估算。为简化起见,在低速加工确定夹紧力大小时,可只考虑切削力(矩)对夹紧的影响,并假设数控车床工艺系统是刚性的,切削过程是平稳的,根据加工过程中对夹紧最不利的瞬时状态,按静力平衡原理求出夹紧力的大小,再乘以安全系数作为实际所需的夹紧数力,即Fj=kF式中Fj——实际所需夹紧力;F——一定条件下,按静力平衡计算出的夹紧力;k——安全系数,考虑切削力的变化和工艺系统变形等因素,一般取A二1.5—3。


  实际应用中并非所数控车床都需要计算夹紧力,手动夹紧机构一般根据经验或类比法确定夹紧力。若确实需要比较准确计算夹紧力,可采用上述方法计算夹紧力的大小。



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