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數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)幾何誤差的類型與算法
閱讀:396 發(fā)布時(shí)間:2022-5-16數(shù)控機(jī)床維修產(chǎn)品的性是使用和現(xiàn)場運(yùn)行過程中暴露出來的質(zhì)量屬性,考慮產(chǎn)品使用的時(shí)間因素和環(huán)境因素,未經(jīng)使用的產(chǎn)品不能真實(shí)評價(jià)其性水平。提升數(shù)控機(jī)床性,就是減少或避免產(chǎn)品工作過程中所發(fā)生的各種故障。在很多情況下,國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床,影響產(chǎn)品性的突出問題,往往是制造過程、裝配過程、配套件和外購件的選用以及早期故障沒有去除等,占發(fā)生故障的比例很大。強(qiáng)調(diào)性試驗(yàn)方法,加強(qiáng)產(chǎn)品制造過程、裝配過程、配套件和外購件的采購以及早期故障去除等過程的性確定措施,實(shí)施系統(tǒng)工程,才能后期實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的性提升。
為了提升數(shù)控機(jī)床的加工精度,技術(shù)人員需要對數(shù)控加工過程中所產(chǎn)生的誤差進(jìn)行詳細(xì)分析,找出產(chǎn)生加工誤差的原因,及時(shí)采取相應(yīng)措施,減少生產(chǎn)損失。誤差可按照誤差的特點(diǎn)和性質(zhì),歸為兩大類:即系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差。數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)誤差是機(jī)床本身固有的誤差,具有可重復(fù)性。數(shù)控機(jī)床的幾何誤差是其主要組成部門,也具有可重復(fù)性。利用該特性,可對其進(jìn)行“離線丈量”,可采用“離線檢測--開環(huán)補(bǔ)償”的技術(shù)來加以修正和補(bǔ)償,使其減小,達(dá)到機(jī)床精度強(qiáng)化的目的。隨機(jī)誤差具有隨機(jī)性,必需采用“在線檢測--閉環(huán)補(bǔ)償”的方法來去除隨機(jī)誤差對機(jī)床加工精度的影響,該方法對丈量儀器、丈量環(huán)境要求嚴(yán)格,難于推廣。
數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)幾何誤差的類型與算法
1、機(jī)床的振動誤差:在切削加工時(shí),數(shù)控機(jī)床因?yàn)楣に嚨娜嵝院凸ば虻亩嘧儯溥\(yùn)行狀態(tài)有愈大的可能性落入不不亂區(qū)域,從而激起強(qiáng)烈的顫振。導(dǎo)致加工工件的表面質(zhì)量惡化和幾何外形誤差。
2、熱變形誤差:因?yàn)闄C(jī)床的內(nèi)部熱源和環(huán)境熱擾動導(dǎo)致機(jī)床的結(jié)構(gòu)熱變形而產(chǎn)生的誤差。
3、外界干擾誤差:因?yàn)榄h(huán)境和運(yùn)行工況的變化所引起的隨機(jī)誤差。
4、切削負(fù)荷造成工藝系統(tǒng)變形所導(dǎo)致的誤差:包括機(jī)床、刀具、工件和夾具變形所導(dǎo)致的誤差。這種誤差又稱為“讓刀”,它造成加工零件的外形畸變,尤其當(dāng)加工薄壁工件或使用細(xì)長刀具時(shí),這一誤差愈為嚴(yán)峻。
5、機(jī)床的控制系統(tǒng)誤差:包括機(jī)床軸系的伺服誤差(輪廓跟隨誤差),數(shù)控插補(bǔ)算法誤差。
6、檢測系統(tǒng)的測試誤差:(1)因?yàn)檎闪總鞲衅鞯闹圃煺`差及其在機(jī)床上的安裝誤差引起的丈量傳感器反饋系統(tǒng)本身的誤差;(2)因?yàn)闄C(jī)床零件和機(jī)構(gòu)誤差以及在使用中的變形導(dǎo)致丈量傳感器泛起的誤差。
7、機(jī)床的原始制造誤差:是指由組成機(jī)床各部件工作表面的幾何外形、表面質(zhì)量、相互之間的位置誤差所引起的機(jī)床運(yùn)動誤差,是數(shù)控機(jī)床幾何誤差產(chǎn)生的主要原因。
8、其它誤差:如編程和操縱錯誤帶來的誤差。
數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)是由伺服電機(jī)驅(qū)動,通過滾珠絲杠帶動刀具或工件完成各坐標(biāo)方向的進(jìn)給運(yùn)動。為確定進(jìn)給系統(tǒng)的傳動精度和工作穩(wěn)定性,在設(shè)計(jì)機(jī)械裝置時(shí),以低摩擦、低慣量、高剛度為原則,較近又開發(fā)研制了新型的陶瓷主軸,重量輕,熱膨脹率低,用在加工中心上,具有高的剛性和精度。對加工精度有直接影響的主軸組件的精度、剛度、抗振性和熱變形性能要求,可以通過主軸組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和合理的軸承組合及選用高精度用軸承加以確定。為提升生產(chǎn)率和自動化程度,主軸上的卡盤有刀具或工件的自動夾緊、放松、切屑清理及卡盤準(zhǔn)松機(jī)構(gòu)。
具體措施有:
①對滾動導(dǎo)軌和絲杠預(yù)加載荷,預(yù)拉伸;
②采用低摩擦、輕拖動、的滾珠絲杠和直線滾動導(dǎo)軌;
③通過消隙裝置去除齒輪、絲杠、聯(lián)軸器的傳動間隙;
④采用大扭矩、寬調(diào)速的伺服電機(jī)直接與絲杠相聯(lián)接,縮短和簡化進(jìn)給傳動鏈;