在數控走心機加工過程中,對加工精(jīng)度的要(yào)求比較高,如何(hé)解決加工精(jīng)度誤差的問題呢?操作人員要仔細(xì)分析影響數控走心(xīn)機加工精度的(de)原因有哪些,才能尋根究底找到正(zhèng)确的(de)解決方法。
1、加(jiā)工原理誤差
加工原理誤差是指采用了近似的刀刃輪廓或近似的傳動(dòng)關系進行加工而産生的誤差。加工原理誤差多出現于(yú)螺紋、齒輪、複雜曲面加工中。
例如,走心機加工漸開線(xiàn)齒輪用的齒輪滾刀,為使滾刀制造方便,采用了(le)阿基米德基本蝸杆或法向直廓(kuò)基(jī)本蝸杆代替漸開線基本蝸杆(gǎn),使齒輪漸開線齒形産生了誤差。又如車削模數蝸杆時,由于(yú)蝸杆的螺距等(děng)于蝸輪的周節(即mπ),其中m是模數,而π是(shì)一個無理(lǐ)數,但是(shì)車床的配換齒輪的齒數是有限的,選擇配換齒輪時隻能将π化為近似的分數值(π =3.1415)計(jì)算,這就将引起刀具對于工件成形運動(螺旋運動)的不準确(què),造成螺距誤差。
在走心式數控(kòng)車床加工中,一般采(cǎi)用近似加工,在理論誤差可以滿足(zú)加(jiā)工精度要求的前提下(《=10%-15%尺寸公差(chà)),來提高生産率(lǜ)和(hé)經濟性。
2、調整(zhěng)誤差
走心式數控(kòng)機床的調整誤差是指(zhǐ)由于調整不準确而産生的誤差。
3、機(jī)床誤差
機床誤差是指走(zǒu)心式自動車床的制(zhì)造誤差、安裝誤差和磨損(sǔn)。主要包括機床(chuáng)導軌導向誤差、機床主軸回轉誤差、機床傳動鍊的(de)傳動誤差。
1)導軌導向精度——導軌副運動件實際運動方向與理想運動(dòng)方向的符合程(chéng)度。主要(yào)包括:① 導軌在水平面内直線度Δy和垂直(zhí)面内的直線度Δz(彎曲);②前(qián)後兩導軌的平行度(扭曲);③ 導軌(guǐ)對主軸回轉軸線在水平(píng)面内和垂直面内的(de)平行度誤差或垂直度誤(wù)差。
2)導軌導向精度對切削加工的影響主(zhǔ)要考慮導軌誤差引(yǐn)起刀具與(yǔ)工件在誤(wù)差敏感方向的(de)相對位移。數控走心機車削加工時誤差敏感(gǎn)方向為水平方向(xiàng),垂(chuí)直方向引起的導向(xiàng)誤差産生(shēng)的加工誤差可以忽略;镗削(xuē)加工時誤差敏感方向随刀(dāo)具回轉而變化;刨削加工時誤差敏感方向為(wéi)垂直方向(xiàng),床身導軌在垂直平(píng)面内的直線(xiàn)度引起(qǐ)加工表面(miàn)直線度和平面度誤差。
機床主(zhǔ)軸回轉(zhuǎn)誤差
數控走心(xīn)機床主軸回轉誤差是指實際回轉(zhuǎn)軸(zhóu)線對于理想回轉軸線的漂移。主要包括主軸端面(miàn)圓(yuán)跳動、主(zhǔ)軸徑(jìng)向圓跳動、主(zhǔ)軸(zhóu)幾何軸線傾角擺動。
1)主軸端面圓跳動對(duì)數控走心機加工精度(dù)的影響:①加工圓柱面時無影響(xiǎng);②車、镗端(duān)面時将産生端面與圓柱面軸線垂直(zhí)度(dù)誤差或端面平面度誤差;國産走心機哪家好③加工螺紋時(shí),将産生螺距周期誤差。
2)主軸徑向圓跳動對加工精度的影響:①若(ruò)徑向回轉誤差表現為其(qí)實際軸線在y軸坐标方向上作簡諧(xié)直線運動,镗(táng)床镗出的孔為橢圓形(xíng)孔,圓度誤差為徑(jìng)向圓(yuán)跳動幅值;而(ér)車床車出(chū)的孔沒(méi)什麼(me)影響;②若主軸幾何(hé)軸線(xiàn)作偏(piān)心運動,無論車、镗都能得到(dào)一個半徑為刀尖到平均軸(zhóu)線距離的圓。
3)主軸幾何軸線傾角擺動對加工精度的影(yǐng)響:①幾何軸線相對于平均軸線在空間成一定錐角(jiǎo)的圓錐軌迹,從(cóng)各截面看相當于幾(jǐ)何軸心繞平均軸心作偏心運動,而(ér)從軸向看各處偏心值不同;②幾何軸線在某一平面内作擺動,從各截面(miàn)看(kàn)相(xiàng)當于實際軸線(xiàn)在一平面内作簡諧直線運動,而從軸向看各處跳(tiào)動幅值不同;③實際上主軸幾何軸線(xiàn)的傾角擺動為上(shàng)述兩種的疊加。
機床傳動鍊的傳動誤差
數控(kòng)走心機傳動鍊的傳動誤差是指傳動鍊中首末兩端傳動元件之間的相對運動誤差。
4、夾具的制造誤差和磨損
數(shù)控走心機夾具的(de)誤差主要指:1)定位(wèi)元件、刀具導向(xiàng)元件、分度機構、夾具(jù)體等的制造誤差;2)夾具裝配後,以上各(gè)種元件工作面間的相(xiàng)對尺寸誤差;3)夾具在使用過程中工作表面的(de)磨損。
5、刀具制造(zào)誤差與磨損
在數控走(zǒu)心機的加工過程中,刀具誤(wù)差對(duì)加工精度的影響根據刀具的種類不同而異。
1)定尺寸刀具(如鑽頭、鉸刀、鍵槽銑刀及圓拉刀等)的尺寸精度直接影響工件的尺寸精度。
2)成型刀(dāo)具(如成型車刀、成型銑刀、成型砂輪等)的形狀精度将直(zhí)接影響工件的形狀(zhuàng)精度(dù)。
3)展成刀具(如齒輪滾刀、花(huā)鍵滾刀、插齒刀(dāo)具等)的刀刃形狀誤差會影響加工表面的形狀精度。
4)一般刀具(如車刀、镗(táng)刀、銑刀),其制造精(jīng)度對加工精度無直接影響,但刀具(jù)易磨損。
6、工藝系統(tǒng)受力變形
走心機加工時,工藝系統(tǒng)在切削力、夾緊力、重力和慣性力等作用下會産(chǎn)生變形,從而破壞了已調整好(hǎo)的工藝系統各組成部分的相(xiàng)互位置關系,導(dǎo)緻加工誤差的産生,并影響加工過(guò)程的穩定性。主要考慮機床變形、工件變(biàn)形以及工藝系(xì)統的(de)總變(biàn)形。
7、工藝系統的熱變形
在加(jiā)工過程中,由于内部熱源(切(qiē)削熱、摩擦熱)或外部熱源(環境溫(wēn)度、熱輻射)産熱使工藝(yì)系統受熱(rè)而發(fā)生變形,從而(ér)影響加工精度。在大型工(gōng)件加工和精(jīng)密加(jiā)工中,工藝系統熱變形引起的加工(gōng)誤差占加工總誤差(chà)的40%-70%。
工件熱變形對加工金的的影響包括(kuò)工件均勻(yún)受熱和工件不均勻受熱兩種
8、工件内部的殘餘應(yīng)力(lì)
殘餘應力的産生(shēng):1)毛胚制造和熱處理過程中産(chǎn)生的殘餘應力;2)冷校直帶來的殘餘應力;3)切削加工(gōng)帶來的殘餘應力。
9、夾緊力(lì)對加工(gōng)精度的(de)影(yǐng)響
工件裝夾時,由于工件剛度較低或夾緊力着力點(diǎn)不當,使工件産生相應的變形,造成(chéng)的加工誤(wù)差。
10、切削力(lì)對加工精度的影響
隻考慮機床變形,對加工軸類(lèi)零件(jiàn)來講,機床受力變形(xíng)使加工工(gōng)件(jiàn)呈兩端粗、中(zhōng)間細的鞍形,即産生圓柱度誤(wù)差。隻考慮工件變形,對加工(gōng)軸類零件來講(jiǎng),工件受力變形使加工後工(gōng)件呈兩(liǎng)端細、中間粗的鼓形。而對加工孔類零件來(lái)講,單獨考慮機床或工件的(de)變形,加工後工件的形狀與加工的軸類零件相(xiàng)反。
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