數(shù)控機床的誤差主要與哪些因素有關(guān)?
數(shù)控機床的誤差是影響加工精度的重要因素,主要與幾何、運動、熱、力等因素有關(guān),以下是具體分析:
幾何誤差
機床制造誤差:機床的各個零部件在制造過程中會存在精度誤差,如床身、立柱、工作臺等的直線度、平面度、垂直度等誤差,這些誤差會直接影響機床的運動精度和加工精度。
裝配誤差:機床在裝配過程中,各個零部件之間的安裝精度也會產(chǎn)生誤差,如絲杠與導(dǎo)軌的平行度、主軸與工作臺的垂直度等裝配誤差,會導(dǎo)致機床在運動過程中產(chǎn)生偏差,進而影響加工精度。
刀具誤差:刀具的制造精度、磨損程度以及刀具的安裝誤差等都會影響加工精度。例如,刀具的直徑誤差、刀具的跳動等會導(dǎo)致加工尺寸偏差,刀具的磨損會使加工表面質(zhì)量下降,尺寸精度降低。
運動誤差
進給系統(tǒng)誤差:進給系統(tǒng)的精度對數(shù)控機床的加工精度至關(guān)重要。絲杠螺母副的傳動誤差、滾珠絲杠的螺距誤差、齒輪傳動的間隙和誤差等,都會導(dǎo)致工作臺或刀具在進給運動過程中產(chǎn)生位置誤差,影響加工尺寸精度和輪廓精度。
伺服系統(tǒng)誤差:伺服系統(tǒng)是數(shù)控機床實現(xiàn)***運動控制的關(guān)鍵部件。伺服電機的轉(zhuǎn)速波動、位置控制精度、伺服驅(qū)動器的性能等因素,都會影響機床的運動精度。例如,伺服電機的扭矩不足可能導(dǎo)致運動過程中的失步現(xiàn)象,影響加工精度。
導(dǎo)軌誤差:導(dǎo)軌是機床運動部件的導(dǎo)向裝置,導(dǎo)軌的直線度、平行度、導(dǎo)軌的磨損等都會影響機床的運動精度。如果導(dǎo)軌存在誤差,會使工作臺或刀具在運動過程中產(chǎn)生偏移,導(dǎo)致加工零件的形狀和位置誤差。
熱誤差
機床發(fā)熱:機床在運行過程中,各個部件會產(chǎn)生熱量,如主軸電機、伺服電機、絲杠螺母副、液壓系統(tǒng)等部件的發(fā)熱。這些熱量會使機床部件產(chǎn)生熱變形,從而影響機床的精度。
環(huán)境溫度變化:生產(chǎn)車間的環(huán)境溫度變化也會對數(shù)控機床的精度產(chǎn)生影響。特別是對于高精度加工,環(huán)境溫度的微小變化都可能導(dǎo)致機床部件的熱膨脹或收縮,進而產(chǎn)生加工誤差。
力誤差
切削力:在切削加工過程中,切削力會使機床的刀具、工件和機床部件產(chǎn)生變形,從而影響加工精度。切削力的大小和方向會隨著加工參數(shù)、工件材料、刀具幾何參數(shù)等因素的變化而變化,切削力引起的變形會導(dǎo)致加工尺寸誤差和形狀誤差。
夾緊力:工件在裝夾過程中,夾緊力過大或不均勻會使工件產(chǎn)生變形,特別是對于薄壁件、細長軸等易變形零件,夾緊力引起的變形會對加工精度產(chǎn)生較大影響。
其他誤差
測量系統(tǒng)誤差:數(shù)控機床的測量系統(tǒng)用于檢測機床運動部件的位置和狀態(tài),如果測量系統(tǒng)存在誤差,如光柵尺、編碼器的精度誤差、測量信號的干擾等,會導(dǎo)致機床的位置反饋不準確,從而影響加工精度。
編程誤差:編程人員在編寫數(shù)控加工程序時,如果對零件的工藝分析不準確、刀具路徑規(guī)劃不合理、編程數(shù)據(jù)計算錯誤等,都會導(dǎo)致加工誤差。