數(shù)控車床加工精度的影響
發(fā)布者：銳峰五金機(jī)械 發(fā)布時間：2017/7/12 10:21:31
控車床在如今的機(jī)械制造業(yè)中已得到廣泛的應(yīng)用，為企業(yè)和社會創(chuàng)造十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)械產(chǎn)品的精度直接影響著產(chǎn)品的工作性能，而數(shù)控車床的精度控制直接影響著所加工機(jī)械產(chǎn)品的精度。隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，對機(jī)械產(chǎn)品的精度要求越來越高，相應(yīng)地對于數(shù)控車床的加工精度也提出了更高的要求。就一般數(shù)控車床而言，其加工精度大體由4 部分決定：車床本身制造的精度；數(shù)控編程精度；車床伺服系統(tǒng)精度；插補(bǔ)環(huán)節(jié)的精度。車床在加工過程中每一個過程因素也都有可能影響到加工精度，例如卡緊環(huán)節(jié)、檢測環(huán)節(jié)以及外部環(huán)境等。所以對數(shù)控車床的精度控制要進(jìn)行綜合考慮和控制。
1、 數(shù)控車床的組成
數(shù)控車床主要由4 部分組成：主機(jī)系統(tǒng)，數(shù)控編程系統(tǒng)，驅(qū)動系統(tǒng)，加工輔助系統(tǒng)［1］。
1）主機(jī)系統(tǒng)。主機(jī)系統(tǒng)是機(jī)械加工的主體部分，主要實施對工件的切削加工。其組成部分主要由主軸、床身、立柱、進(jìn)給構(gòu)件等加工部件。
2）數(shù)控編程系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)是有別于普通機(jī)床的關(guān)鍵部分，也是數(shù)控加工的核心部件，由硬件設(shè)備和相應(yīng)的軟件組成，主要完成機(jī)械加工的程序輸入和存儲，部分?jǐn)?shù)控機(jī)床也可以完成對輸入?yún)?shù)的加工和處理，完成某些特定的操作功能。
3）驅(qū)動系統(tǒng)。驅(qū)動系統(tǒng)為數(shù)控車床加工提供原動力，完成機(jī)械加工。主要包括主軸電機(jī)、主軸驅(qū)動結(jié)構(gòu)、進(jìn)給電機(jī)、進(jìn)給結(jié)構(gòu)等，通過伺服機(jī)構(gòu)由驅(qū)動系統(tǒng)控制實現(xiàn)主軸運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動。
4）加工輔助系統(tǒng)。加工輔助系統(tǒng)是指在加工生產(chǎn)過程中一些必要的輔助機(jī)構(gòu)，保證切削加工的順利完成。主要包括噴射機(jī)構(gòu)、排屑機(jī)構(gòu)、數(shù)控轉(zhuǎn)臺、監(jiān)測與檢測機(jī)構(gòu)，主要作用為冷卻、排屑、照明、潤滑等。
2 、數(shù)控車床的工作原理
數(shù)控車床與普通車床在加工過程上有很大的區(qū)別，普通車床加工時需要加工人員根據(jù)零件加工圖不斷改變車刀的運(yùn)動軌跡，來完成機(jī)械零件的加工。而數(shù)控車床是將刀具以及相關(guān)構(gòu)件通過數(shù)控編程語言進(jìn)行設(shè)定，輸入NC 的裝置，通過伺服系統(tǒng)驅(qū)動相應(yīng)的車床構(gòu)件完成零件的加工。
3 、數(shù)控車床加工精度的影響因素
數(shù)控車床本身的機(jī)械加工精度以及伺服系統(tǒng)驅(qū)動精度都能夠影響數(shù)控車床的加工精度。具體細(xì)分影響數(shù)控車床加工精度的原因主要有車床本身幾何誤差、車床熱變形誤差、伺服系統(tǒng)驅(qū)動誤差、車刀參數(shù)變化引起的誤差等。在數(shù)控車床加工中，伺服系統(tǒng)驅(qū)動誤差、車刀參數(shù)變化引起的誤差較為普遍。下面對這兩種影響因素進(jìn)行詳細(xì)分析。
3.1 伺服系統(tǒng)驅(qū)動因素
由數(shù)控車床工作原理可知，伺服系統(tǒng)通過驅(qū)動車床部件完成零件的加工，其具體過程為：數(shù)控車床的定位由滾珠絲杠完成，滾珠絲杠由伺服電機(jī)驅(qū)動進(jìn)行控制，滾珠絲杠的傳動誤差成為定位精度影響因素之一。
數(shù)控車床一般采用半閉環(huán)控制伺服進(jìn)給系統(tǒng)控制。在正常加工過程，絲杠由伺服電機(jī)控制進(jìn)行反方向運(yùn)轉(zhuǎn)時，會出現(xiàn)空隙的空運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)象，造成反向間隙誤差。同時數(shù)控車床的傳動和運(yùn)動機(jī)構(gòu)在外力作用下會產(chǎn)生彈性變形，并且加工部位與車床其他部位受力不同，造成彈性間隙發(fā)生也影響加工精度。此部分誤差為反向間隙誤差和正向傳動運(yùn)轉(zhuǎn)誤差的疊加。
文章由：數(shù)控車床廠家http://922358.cn整理提供
1、 數(shù)控車床的組成
數(shù)控車床主要由4 部分組成：主機(jī)系統(tǒng)，數(shù)控編程系統(tǒng)，驅(qū)動系統(tǒng)，加工輔助系統(tǒng)［1］。
1）主機(jī)系統(tǒng)。主機(jī)系統(tǒng)是機(jī)械加工的主體部分，主要實施對工件的切削加工。其組成部分主要由主軸、床身、立柱、進(jìn)給構(gòu)件等加工部件。
2）數(shù)控編程系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)是有別于普通機(jī)床的關(guān)鍵部分，也是數(shù)控加工的核心部件，由硬件設(shè)備和相應(yīng)的軟件組成，主要完成機(jī)械加工的程序輸入和存儲，部分?jǐn)?shù)控機(jī)床也可以完成對輸入?yún)?shù)的加工和處理，完成某些特定的操作功能。
3）驅(qū)動系統(tǒng)。驅(qū)動系統(tǒng)為數(shù)控車床加工提供原動力，完成機(jī)械加工。主要包括主軸電機(jī)、主軸驅(qū)動結(jié)構(gòu)、進(jìn)給電機(jī)、進(jìn)給結(jié)構(gòu)等，通過伺服機(jī)構(gòu)由驅(qū)動系統(tǒng)控制實現(xiàn)主軸運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動。
4）加工輔助系統(tǒng)。加工輔助系統(tǒng)是指在加工生產(chǎn)過程中一些必要的輔助機(jī)構(gòu)，保證切削加工的順利完成。主要包括噴射機(jī)構(gòu)、排屑機(jī)構(gòu)、數(shù)控轉(zhuǎn)臺、監(jiān)測與檢測機(jī)構(gòu)，主要作用為冷卻、排屑、照明、潤滑等。
2 、數(shù)控車床的工作原理
數(shù)控車床與普通車床在加工過程上有很大的區(qū)別，普通車床加工時需要加工人員根據(jù)零件加工圖不斷改變車刀的運(yùn)動軌跡，來完成機(jī)械零件的加工。而數(shù)控車床是將刀具以及相關(guān)構(gòu)件通過數(shù)控編程語言進(jìn)行設(shè)定，輸入NC 的裝置，通過伺服系統(tǒng)驅(qū)動相應(yīng)的車床構(gòu)件完成零件的加工。
3 、數(shù)控車床加工精度的影響因素
數(shù)控車床本身的機(jī)械加工精度以及伺服系統(tǒng)驅(qū)動精度都能夠影響數(shù)控車床的加工精度。具體細(xì)分影響數(shù)控車床加工精度的原因主要有車床本身幾何誤差、車床熱變形誤差、伺服系統(tǒng)驅(qū)動誤差、車刀參數(shù)變化引起的誤差等。在數(shù)控車床加工中，伺服系統(tǒng)驅(qū)動誤差、車刀參數(shù)變化引起的誤差較為普遍。下面對這兩種影響因素進(jìn)行詳細(xì)分析。
3.1 伺服系統(tǒng)驅(qū)動因素
由數(shù)控車床工作原理可知，伺服系統(tǒng)通過驅(qū)動車床部件完成零件的加工，其具體過程為：數(shù)控車床的定位由滾珠絲杠完成，滾珠絲杠由伺服電機(jī)驅(qū)動進(jìn)行控制，滾珠絲杠的傳動誤差成為定位精度影響因素之一。
數(shù)控車床一般采用半閉環(huán)控制伺服進(jìn)給系統(tǒng)控制。在正常加工過程，絲杠由伺服電機(jī)控制進(jìn)行反方向運(yùn)轉(zhuǎn)時，會出現(xiàn)空隙的空運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)象，造成反向間隙誤差。同時數(shù)控車床的傳動和運(yùn)動機(jī)構(gòu)在外力作用下會產(chǎn)生彈性變形，并且加工部位與車床其他部位受力不同，造成彈性間隙發(fā)生也影響加工精度。此部分誤差為反向間隙誤差和正向傳動運(yùn)轉(zhuǎn)誤差的疊加。
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