A. 提高數控機床加工精度的措施有哪些
2.1. 通過數控機床的原始誤差提高加工精度的方法
數控機床加工過程中,產生誤差是在所難免的,被加工零件與數控機床之間存在誤差是必然的現象。這種一定存在的誤差我們稱其為元是誤差。所以,要想提高數控機床零件加工的精度,控制數控機床的原始誤差是比較重要的對策。針對產生原始誤差的可能性進行系統的評估與分析,根據誤差產生的原因和誤差的主要類型制定相對應的改進方法。機械零件在加工的過程中,數控機床的自身位置精度和幾何精度是十分重要的。其對所加工零件的加工精度有非常大的影響。要通過位置控制和結合精度的控制,減少誤差的產生以及幾何誤差的影響。同時,對於加工過程中所產生的變形誤差,要使用風冷和水冷等方法控制整個過程的熱變形。減少由於熱變形而產生的精度影響。
2.2. 設計合理的機床核心部件避免誤差
機床的定位精度對零件的加工有非常大的作用,影響機床定位精度的核心部件,比如給進系統、導軌與工作平台的直線度、水平度等。在設計數控機床的過程匯總,要合理的選擇核心部件。比如在選擇機床中的滾珠絲杠過程中,要充分考慮到滾珠絲杠的精度,適當選取和安裝比較成熟的滾珠絲杠技術。滾珠絲杠的支撐也要選擇合理的,要與系統的傳動精度密切配合。同時,滾珠絲杠的支撐主要來講要由軸向載荷和回轉速度決定。在此基礎上,選擇精度比較高的固定和支撐方式,並且再設計過程中要嚴格的對滾珠絲杠的承載能力進行考核。
2.3. 使用實時監控技術提高加工精度
隨著數控技術不斷提高,對於數控機床進行零件加工的過程中可以實現全程的監控,在這個過程中就能夠及時的調整加工中的誤差環節,並且要對加工過程中的每一個環節誤差數據進行及時的採集和分析,並且及時反饋到控制終端,通過誤差數據採取相應的誤差補償,進行及時的判斷,提高零件的加工精度。
B. 如何提高數控車床的加工精度
切削加工是指用切削工具把坯料或工件上多餘的材料層切去成為切屑,使工件獲得規定的幾何形狀、尺寸和表面質量的加工方法,常見切削的方法有車削、鑽削、鏜削、銑削、刨削、拉削和鋸切等。任何切削加工都必須具備3個基本條件:切削工具、工件和切削運動,不同的刀具結構和切削運動形式構成不同的切削方法,提高車床工藝的精度需要根據自身的需求合理調整方案,下面簡單介紹下提高車床精度的方法有哪些:
一、減小殘留面積高度。減小主偏角、副偏角和進給量及增大刀尖圓弧半徑,都可減小殘留面積高度,具體實施時應注意:
(1)一般減小副偏角效果明顯,因減小主偏角,使徑向阻力及其作用在工件上的徑向切削力增大,若工藝系統剛性差,會引起振動。
(2)適當增大刀尖圓弧半徑,但如果機床剛性不足,刀尖圓弧半徑過大,會使徑向阻力增大而產生振動,反而會使表面粗糙度值變大。
(3)減小進給量,提高切削速度,也可減小殘留面積高度。
二、避免積屑瘤、刺痕的產生。可用改變切削速度的方法,來抑制積屑瘤的產生。如果用高速鋼車刀,應降低切削速度並加切削油;用硬質合金車刀時,應提高切削速度,避開最容易產生積屑瘤的中速范圍。在保證刀刃強度的前提下,增大車刀前角能有效地抑制積屑瘤的產生。另外應盡量減小前後刀面的表面粗糙度值,經常保持刀刃鋒利。
三、避免磨損亮斑。工件在車削時,已加工表面出現亮斑或亮點,切削時又有雜訊,說明刀具已嚴重磨損。
磨鈍的切削刃將工件表面擠壓出亮痕,使表面粗糙度變大,這時應及時重磨或換刀。
四、防止切屑拉毛已加工面。切屑會在已加工表面出現不規則的較淺劃痕。為此應選用正刃傾角的車刀,使切屑流向工件待加工表面,並採取合適的斷屑措施。
五、防止和消除振紋。車削時,由於工藝系統的振動,而使工件表面出現周期性的橫向或縱向振紋,為此應從以下幾個方面加以防止。
(1)機床方面。調整主軸間隙,提高軸承精度;調整中、小滑板鑲條,使間隙小於0.04mm,並保證移動平穩、輕便;選用功率適宜的車床,增強車床安裝的穩定性。
(2)刀具方面。合理選擇刀具的幾何參數,經常保持切削刃光潔、鋒利。增加刀柄的截面積,減小刀柄伸出長度,以提高其剛性。
(3)工件方面。增加工件的安裝剛性,例如將裝夾工件懸伸長度盡量縮短,只要滿足加工需要即可。細長軸應採用中心架或跟刀架支撐。
(4)切削用量方面。選用較心的切削深度和進給量,改變或降低切削速度。
六、合理選用切削油,保證充分冷卻潤滑。採用合適的切削油是消除積屑瘤、鱗刺和減小表面粗糙度的有效方法。車削時,合理選用切削油並保證充分冷卻潤滑,可以改善切削條件,減小切削力和切削抗力,降低切削溫度,減少刀具磨損,尤其在半精車和精車時更應注意。
C. 怎麼讓數控設備技術提高
在普通機床上加工零件時,首先應由工藝人員對零件進行工藝分析,制定零件加工的工藝規程,包括機床、刀具、定位夾緊方法及切削用量等工藝參數。同樣,在數控機床上加工零件時,也必需對零件進行工藝分析,制定工藝規程,同時要將工藝參數、幾何圖形數據等,按規定的信息格式記錄在控制介質上,將此控制介質上的信息輸入到數控機床的數控裝置,由數控裝置控制機床完成零件的全部加工。我們將從零件圖樣到製作數控機床的控制介質並校核的全部過程稱為數控加工的程序編制,簡稱數控編程。數控編程是數控加工的重要步驟。理想的加工程序不僅應保證加工出符合圖樣要求的合格零件,同時應能使數控機床的功能得到合理的利用與充分的發揮,以使數控機床能安全可靠及高效地工作。
一般來講,數控編程過程的主要內容包括:分析零件圖樣、工藝處理、數值計算、編寫加工程序單、製作控制介質、程序校驗和首件試加工。數控編程的具體步驟與要求如下:(1)分析零件圖首先要分析零件的材料、形狀、尺寸、精度、批量、毛坯形狀和熱處理要求等,以便確定該零件是否適合在數控機床上加工,或適合在哪種數控機床上加工。同時要明確加工的內容和要求。(2)工藝處理在分析零件圖的基礎上,進行工藝分析,確定零件的加工方法(如採用的工夾具、裝夾定位方法等)、加工路線(如對刀點、換刀點、進給路線)及切削用量(如主軸轉速、進給速度和背吃刀量等)等工藝參數。數控加工工藝分析與處理是數控編程的前提和依據,而數控編程就是將數控加工工藝內容程序化。制定數控加工工藝時,要合理地選擇加工方案,確定加工順序、加工路線、裝夾方式、刀具及切削參數等;同時還要考慮所用數控機床的指令功能,充分發揮機床的效能;盡量縮短加工路線,正確地選擇對刀點、換刀點,減少換刀次數,並使數值計算方便;合理選取起刀點、切入點和切入方式,保證切入過程平穩;避免刀具與非加工面的干涉,保證加工過程安全可靠等。有關數控加工工藝方面的內容,我們將在第2章2.3節及2.4節中作詳細介紹。(3)數值計算根據零件圖的幾何尺寸、確定的工藝路線及設定的坐標系,計算零件粗、精加工運動的軌跡,得到刀位數據。對於形狀比較簡單的零件(如由直線和圓弧組成的零件)的輪廓加工,要計算出幾何元素的起點、終點、圓弧的圓心、兩幾何元素的交點或切點的坐標值,如果數控裝置無刀具補償功能,還要計算刀具中心的運動軌跡坐標值。對於形狀比較復雜的零件(如由非圓曲線、曲面組成的零件),需要用直線段或圓弧段逼近,根據加工精度的要求計算出節點坐標值,這種數值計算一般要用計算機來完成。有關數值計算的內容,我們將在第3章中詳細介紹。(4)編寫加工程序單根據加工路線、切削用量、刀具號碼、刀具補償量、機床輔助動作及刀具運動軌跡,按照數控系統使用的指令代碼和程序段的格式編寫零件加工的程序單,並校核上述兩個步驟的內容,糾正其中的錯誤。(5)製作控制介質把編制好的程序單上的內容記錄在控制介質上,作為數控裝置的輸入信息。通過程序的手工輸入或通信傳輸送入數控系統。(6)程序校驗與首件試切編寫的程序單和制備好的控制介質,必須經過校驗和試切才能正式使用。校驗的方法是直接將控制介質上的內容輸入到數控系統中,讓機床空運轉,以檢查機床的運動軌跡是否正確。在有CRT圖形顯示的數控機床上,用模擬刀具與工件切削過程的方法進行檢驗更為方便,但這些方法只能檢驗運動是否正確,不能檢驗被加工零件的加工精度。因此,要進行零件的首件試切。當發現有加工誤差時,分析誤差產生的原因,找出問題所在,加以修正,直至達到零件圖紙的要求。
數控編程的方法,數控編程一般分為手工編程和自動編程兩種。(1)手工編程手工編程就是從分析零件圖樣、確定加工工藝過程、數值計算、編寫零件加工程序單、製作控制介質到程序校驗都是人工完成。它要求編程人員不僅要熟悉數控指令及編程規則,而且還要具備數控加工工藝知識和數值計算能力。對於加工形狀簡單、計算量小、程序段數不多的零件,採用手工編程較容易,而且經濟、及時。因此,在點位加工或直線與圓弧組成的輪廓加工中,手工編程仍廣泛應用。對於形狀復雜的零件,特別是具有非圓曲線、列表曲線及曲面組成的零件,用手工編程就有一定困難,出錯的概率增大,有時甚至無法編出程序,必須用自動編程的方法編製程序。(2)自動編程自動編程是利用計算機專用軟體來編制數控加工程序。編程人員只需根據零件圖樣的要求,使用數控語言,由計算機自動地進行數值計算及後置處理,編寫出零件加工程序單,加工程序通過直接通信的方式送入數控機床,指揮機床工作。自動編程使得一些計算繁瑣、手工編程困難或無法編出的程序能夠順利地完成。
D. 如何提高數控機床機械加工效率
數控車床、車削中心,是一種高精度、高效率的自動化機床。配備多工位刀塔或動力刀塔,機床就具有廣泛的加工工藝性能,可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋、槽、蝸桿等復雜工件,具有直線插補、圓弧插補各種補償功能,並在復雜零件的批量生產中發揮了良好的經濟效果。通常影響模具高速度、高質量加工的因素影響模具高速度、高質量加工的因素很多,但匯總起來主要有如下幾個方面:數學模型、數控機床、刀具與編程方法等,下面簡單介紹下提高速度和工件質量的方法:
一、高精度、高質量的產品數學模型是實施模具高速度、高質量加工的前提和必要條件。產品建模誤差主要來源於數據輸入的隨機誤差,曲線、曲面的逼近誤差,曲線、曲面光順處理公差以及構造麯面方法不當而產生的誤差,尤其是因曲面造型方法不當而產生的誤差對模具加工質量影響最大。
二、數控機床數控機床性能直接影響被加工零件的質量和效率。影響模具加工質量和效率的與機床有關的參數有:機床的定位精度和重復定位精度、主軸轉速和切削進給速度、機床的結構與剛性、溫度補償功能及控制系統的性能等。
三、刀具對模具高速度、高精度加工的影響僅次於數控機床。影響模具加工質量和效率的與加工刀具有關的參數有:刀具的幾何形狀與尺寸精度,刀具的動平衡性能刀具的變形與磨損等。
四、切削油的性能是影響刀具磨損和工件質量的關鍵因素,採用硫化豬油和硫化脂肪酸酯為主要添加劑的專用切削油具有優異的極壓抗磨性能,能有效的降低刀具磨損的速度,提高工件的精度。
五、模具的數控加工流程及設定各工序的加工工藝參數是實施模具高速度、高精度加工的前提和保障,也是對模具加工質量和效率影響最大的能動因素。數控加工工藝內容包括:芫成零件數控加工的工序數,工序內容與加工順序,每道工序的刀具使用情況及加工工藝參數選擇等內容。
六、工件的找正、裝夾與實際加工也對模具的高速度、高精度加工產生很大的影響,如果找正有誤差,這個誤差就會直接反映到被加工零件上;如果工件的定位、裝夾不當,零件就會在加工過程中產生較大的變形、移位和振動,而影響被加工零件的加工精度。
以上就是數控車床提高加工效率和工件精度的方法,嚴格遵守車間加工操作規程可以減少事故的發生。