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如何解決CNC加工中誤差的客觀原因
文章出處:深圳市星輝精密機械有限公司 人氣:2311發(fā)表時間:[2021-03-17]
CNC加工進程中會出現(xiàn)誤差是再所不免的作業(yè),可是引起CNC加工出現(xiàn)誤差的原因有主觀原因和客觀原因,接下來咱們就客觀原因及處理方法進行簡單的討論。
客觀原因產(chǎn)生的誤差主要分為數(shù)控操作系統(tǒng)誤差、機械誤差及工裝誤差3個部分。
2、械誤差。CNC加工中心機械部分包括減速齒輪、支承軸承、滾珠絲杠副及聯(lián)軸節(jié)等。傳動絲杠存在反向空地,當作業(yè)臺反向運動時,這種空地會構(gòu)成電動機空轉(zhuǎn)而作業(yè)臺不運動,然后產(chǎn)生誤差。針對傳動反向空地,消除滾珠絲杠與螺母空地的方法是施加預(yù)緊力;在開環(huán)系統(tǒng)中引進切入與切出方向延伸量,避免欠切削或過切削而影響零件的加工質(zhì)量;測出閉環(huán)和半閉環(huán)系統(tǒng)中的空地值,可作為反向螺距誤差補償參數(shù)進行設(shè)定。關(guān)于由機械傳動鏈受力變形和熱變形而引起的誤差,可經(jīng)過提高機床零部件質(zhì)量 (加工精度、剛度與熱特性等)、下降內(nèi)部熱源發(fā)熱量及嚴厲控制加工環(huán)境和使用條件等來處理。
3、工裝夾具誤差。工裝夾具的定位誤差會直接影響工件的標準精度和方位精度,因此要求工裝夾具要有良好的定位精度、剛性及結(jié)構(gòu)工藝性。合理挑選夾具的支點、定位點和夾緊點,確保零件夾緊時的變形量在合理范圍內(nèi),否則過大的變形量將影響零件的加工精度。若選用相應(yīng)的方法仍不能控制零件的變形,應(yīng)當考慮必要的工藝方法,例如對零件進行熱處理,以消除應(yīng)力,減小變形;對不能用熱處理方法處理的變形問題,能夠選用粗、精銑分隔的方法,粗、精銑加工選用不同的夾緊力。
綜上所述,在CNC加工中心上加工零件是整個工藝系統(tǒng)及加工環(huán)境概括效果的成果,誤差來歷非常復(fù)雜,零件的加工精度取決于系統(tǒng)的各種要素。因此,有必要概括考慮各個環(huán)節(jié),分析并找出影響零件精度的誤差來歷,以便采納相應(yīng)方法。
客觀原因產(chǎn)生的誤差主要分為數(shù)控操作系統(tǒng)誤差、機械誤差及工裝誤差3個部分。
1、數(shù)控系統(tǒng)誤差。CNC加工系統(tǒng)按照伺服系統(tǒng)的控制方法能夠分為開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)和半閉環(huán)控制系統(tǒng)。其中閉環(huán)控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r檢測刀具的實踐方位,并將成果反響給數(shù)控系統(tǒng),進行反響值與系統(tǒng)中指令值的比較,直到差值消除時才會中止移動,因此控制精度很高。可是,閉環(huán)方位檢測反響中各種不穩(wěn)定要素較多,因此調(diào)試作業(yè)困難,若各種參數(shù)不匹配,會引起系統(tǒng)振蕩,構(gòu)成機床作業(yè)不穩(wěn)定。閉環(huán)控制系統(tǒng)誤差的主要是反響系統(tǒng)在設(shè)備進程中產(chǎn)生的設(shè)備誤差。
減小上述誤差的主要方法是提高反響系統(tǒng)的設(shè)備精度,盡量選用精度較高的反響系統(tǒng)。半閉環(huán)控制系統(tǒng)中存在不反響環(huán)節(jié),刀具的方位精度仍然會遭到不反響環(huán)節(jié)影響。傳動鏈誤差是指傳動鏈中首末傳動元件之間相對運動的誤差,其是影響加工精度的主要要素,能夠經(jīng)過修正數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)的方法進行補償。開環(huán)控制系統(tǒng)不帶有方位檢測設(shè)備,也沒有反響電路。因為進給系統(tǒng)中沒有反響檢測設(shè)備,其進給線路產(chǎn)生的誤差就無法經(jīng)過反響信息進行補償,然后導(dǎo)致了實踐方位誤差。例如,選用步進電機的主要誤差有步距誤差、動態(tài)誤差和起停誤差。針對以上各種誤差,能夠挑選能夠滿意步距角要求的電機或細分電路驅(qū)動電機來改進。
2、械誤差。CNC加工中心機械部分包括減速齒輪、支承軸承、滾珠絲杠副及聯(lián)軸節(jié)等。傳動絲杠存在反向空地,當作業(yè)臺反向運動時,這種空地會構(gòu)成電動機空轉(zhuǎn)而作業(yè)臺不運動,然后產(chǎn)生誤差。針對傳動反向空地,消除滾珠絲杠與螺母空地的方法是施加預(yù)緊力;在開環(huán)系統(tǒng)中引進切入與切出方向延伸量,避免欠切削或過切削而影響零件的加工質(zhì)量;測出閉環(huán)和半閉環(huán)系統(tǒng)中的空地值,可作為反向螺距誤差補償參數(shù)進行設(shè)定。關(guān)于由機械傳動鏈受力變形和熱變形而引起的誤差,可經(jīng)過提高機床零部件質(zhì)量 (加工精度、剛度與熱特性等)、下降內(nèi)部熱源發(fā)熱量及嚴厲控制加工環(huán)境和使用條件等來處理。
3、工裝夾具誤差。工裝夾具的定位誤差會直接影響工件的標準精度和方位精度,因此要求工裝夾具要有良好的定位精度、剛性及結(jié)構(gòu)工藝性。合理挑選夾具的支點、定位點和夾緊點,確保零件夾緊時的變形量在合理范圍內(nèi),否則過大的變形量將影響零件的加工精度。若選用相應(yīng)的方法仍不能控制零件的變形,應(yīng)當考慮必要的工藝方法,例如對零件進行熱處理,以消除應(yīng)力,減小變形;對不能用熱處理方法處理的變形問題,能夠選用粗、精銑分隔的方法,粗、精銑加工選用不同的夾緊力。
綜上所述,在CNC加工中心上加工零件是整個工藝系統(tǒng)及加工環(huán)境概括效果的成果,誤差來歷非常復(fù)雜,零件的加工精度取決于系統(tǒng)的各種要素。因此,有必要概括考慮各個環(huán)節(jié),分析并找出影響零件精度的誤差來歷,以便采納相應(yīng)方法。