數控機床精度問(wèn)題論文
數控機床精度問(wèn)題論文
【摘 要】隨著(zhù)社會(huì )的進(jìn)步，數控機床在機械加工行業(yè)中的應用更加廣泛，人們對其性能也不斷提出新的要求。
本文針對數控機床的精度問(wèn)題進(jìn)行探討，首先對影響機床精度的因素進(jìn)行介紹和分析，然后提出幾點(diǎn)建議，希望對數控機床的高精度化發(fā)展起到一定的指導作用。
【關(guān)鍵詞】數控機床;精度;探討
1.影響機床工作精度的主要因素
1.1 機床變形
影響機床變形的因素主要有兩個(gè)，一個(gè)是機床剛度，另一個(gè)是熱變形。
機床剛度指的是當外力作用于機床時(shí)，機床所能在不變形情況下所能承受的最大力。
由于機床的工作環(huán)境比較復雜，各種機械之間的碰撞是在所難免的，如果機床剛度比較低，那么機床外部和內部的構件就容易在外力下發(fā)生錯位甚至脫落，導致機床不能正常工作。
熱變形指的是在熱源對機床造成的影響。
這里的熱源分為兩種，一種是陽(yáng)光和環(huán)境溫度的影響，稱(chēng)為外部熱源;另一種是機床內部的電動(dòng)機、軸承摩擦等器件發(fā)出的熱量，叫做內部熱源。
兩種熱源往往是同時(shí)作用于機床的，造成不同零件之間存在溫差。
由于每個(gè)部分的材料熱膨脹系數不同，從而造成了一些零件之間的相對位移，也會(huì )對機床的精度造成影響。
根據數據統計，數控機床一半以上的誤差都是由于在長(cháng)期工作中由于熱變形而造成的，這個(gè)問(wèn)題在精密機床和自動(dòng)化程度高的機床上尤其突出，所以熱變形的問(wèn)題絕對不容忽視。
1.2 機床振動(dòng)
機床在工作的過(guò)程中伴有振動(dòng)的現象。
這種振動(dòng)可以影響到內部構件之間的嚙合程度，甚至會(huì )縮短刀具的壽命，從而影響到加工精度。
1.3 數控系統性能
主要指的是數控系統的計算誤差、檢測裝置的檢測精度和伺服系統的工作穩定性等對機床的初始精度的影響。
2.提高數控機床精度的措施
2.1 修復機床導軌精度
現在數控導軌大部分由鋼或鑄鐵制成，在長(cháng)時(shí)間的工作過(guò)程中，由于導軌和零件的兩個(gè)接觸面之間存在不同程度的摩擦，因而會(huì )產(chǎn)生表面磨損，嚴重時(shí)就會(huì )對加工精度造成影響。
如果機床導軌的損傷不是非常嚴重的，通常采用金屬修復材料進(jìn)行修復，在數個(gè)小時(shí)內就可以將導軌劃傷不玩修復完好，節省了成本和時(shí)間。
有時(shí)也需要對加工面進(jìn)行人工刮研來(lái)保證精度。
2.2 調整主軸精度
機床工作時(shí)，由主軸固定著(zhù)工件或刀具進(jìn)行工作，所以主軸對加工質(zhì)量的影響使非常重要的。
在長(cháng)時(shí)間的工作后，主軸的穩定性和回轉精度難免由于震動(dòng)和摩擦出現誤差，所以定期修復主軸的精度十分必要的。
對于精度偏差比較嚴重的主軸要進(jìn)行拆卸，然后全面的檢查以制定修理方案。
但通常情況是對主軸軸承進(jìn)行更換、重新設定軸承的間隙和緊固相關(guān)螺絲。
調整后應進(jìn)行相關(guān)的試驗，以確保調整后的主軸精度負荷要求。
例如，利用千分表和標準檢驗棒，檢查主軸錐孔中心線(xiàn)和回轉中心是否相互重疊。
如果偏差較大，則必須用專(zhuān)用的磨頭，重新調整主軸錐孔，使其中學(xué)線(xiàn)和主軸的回轉中心的位置符合要求。
2.3 降低機床的本身誤差
隨著(zhù)機床產(chǎn)生和發(fā)展，其自身的誤差就一直存在。
主要來(lái)自機床的工藝缺陷、機床構件之間的傳動(dòng)誤差等。
為了降低機床各零部件在制造和安裝過(guò)程中出現的誤差，各國投入了大量的精力來(lái)改進(jìn)制造工藝和研究新的材料來(lái)提高機床自身的精度。
研究人員對數控機床的主軸系統、導軌、床身、工作臺等機械部件進(jìn)行靜、動(dòng)剛度、抗振性分析及拓撲優(yōu)化等研究， 以提高整臺機床的精度性能。
2.4 改善機床熱誤差
熱變形誤差的產(chǎn)生是發(fā)熱部件通過(guò)構件間的接觸面或自身向周?chē)椛鋫鬟f熱量，從而導致器件變形產(chǎn)生誤差。
對熱變形誤差的方法主要通過(guò)采用新材料來(lái)減少熱源、控制熱傳遞路徑、采用新的設計結構、控制熱源和發(fā)熱量、加強工作中對環(huán)境溫度的控制、提高接觸面的潤滑以及設置輔助設備降低重要熱源的溫度等一系列措施。
2.5 采用誤差補償技術(shù)
利用高精度檢測設備對機床的精度進(jìn)行測量，然后尋找到誤差來(lái)源，自動(dòng)分析機床的精度狀態(tài)，然后將數據反饋到數控系統中系統進(jìn)行必要的分析后選擇合適的手段對機床參數進(jìn)行調整，以達到最佳的效果。
2.6 推進(jìn)數控技術(shù)的升級改造
當前數控機床正向著(zhù)智能化、網(wǎng)絡(luò )化、高速化、高精度等方向發(fā)展，傳統的技術(shù)已經(jīng)逐漸被取代。
例如傳統機床的齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中，在工作過(guò)程中容易出現問(wèn)題。
為了保障傳動(dòng)的精度要求，現在機床采用的齒輪精度都很高，在結構上可以達到無(wú)間隙傳動(dòng)。
隨著(zhù)企業(yè)現代化進(jìn)程的加劇，對“高、精、尖”設備的要求也在提高，一些廠(chǎng)家已經(jīng)逐漸引進(jìn)新的數控設備或對原有的機床進(jìn)行改造，如將普通精度的磨床部件進(jìn)行改裝和調整可以進(jìn)行超精度磨削加工。
結束語(yǔ)
數控機床的精度是綜合性能的反映，有時(shí)盡管用戶(hù)在購買(mǎi)時(shí)機床的精度誤差比較小，但是隨著(zhù)投入的時(shí)間越長(cháng)，設備磨損的程度越厲害，導致精度也會(huì )發(fā)生很大的變化，此時(shí)更換設備的話(huà)價(jià)格又往往十分昂貴。
因此，我們平時(shí)在使用機床時(shí)一定要注意對其保養，采用有效的方法來(lái)消除對機床精度不利的因素，使機床保持在最好的精度狀態(tài)，保證零件的加工質(zhì)量。
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