影響數(shù)控銑床加工精度的因素有很多,主要包括機(jī)床自身精度、刀具系統(tǒng)、工件裝夾、加工工藝以及編程等方面,具體如下:
一、機(jī)床自身精度
幾何精度:指機(jī)床在空載條件下,各主要部件的形狀、位置及相互運(yùn)動的準(zhǔn)確性,如工作臺的平面度、主軸的徑向跳動和軸向竄動、各坐標(biāo)軸的相互垂直度等。這些精度指標(biāo)直接影響工件的加工精度,例如主軸的徑向跳動會使加工出的孔出現(xiàn)圓度誤差。
傳動精度:機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)和傳動機(jī)構(gòu)的精度對加工精度有重要影響,包括絲杠螺母副、齒輪傳動副、聯(lián)軸器等的制造精度和裝配精度。傳動部件的誤差會導(dǎo)致工作臺或刀具的運(yùn)動誤差,影響加工尺寸精度和表面質(zhì)量。如絲杠的螺距誤差會造成工作臺在進(jìn)給方向上的位移誤差。
定位精度和重復(fù)定位精度:定位精度是指機(jī)床工作臺或刀具實際運(yùn)動位置與指令位置的符合程度,重復(fù)定位精度是指在相同條件下,多次定位到同一位置時的精度。它們決定了加工零件的位置精度和一致性,若定位精度和重復(fù)定位精度不高,會導(dǎo)致加工的孔距、槽距等尺寸出現(xiàn)偏差,或者在重復(fù)加工同一輪廓時出現(xiàn)誤差。
二、刀具系統(tǒng)
刀具的制造精度:刀具的尺寸精度、形狀精度和刃口質(zhì)量等直接影響加工精度。例如,銑刀的直徑偏差、刀刃的跳動等會導(dǎo)致加工表面的粗糙度增加,尺寸精度下降。
刀具的磨損:在加工過程中,刀具會逐漸磨損,導(dǎo)致刀具的尺寸和形狀發(fā)生變化,從而影響加工精度。刀具磨損過快會使加工尺寸產(chǎn)生偏差,表面質(zhì)量變差,如銑刀磨損后,加工出的平面會出現(xiàn)刀痕,輪廓尺寸會發(fā)生變化。
刀具的安裝精度:刀具安裝在主軸上的精度,如刀具的徑向跳動和軸向竄動,會影響加工精度。安裝精度差會使刀具在切削過程中產(chǎn)生振動,導(dǎo)致加工表面粗糙度增加,尺寸精度降低。
三、工件裝夾
裝夾方式:選擇合適的裝夾方式對于保證加工精度至關(guān)重要。若裝夾方式不當(dāng),會使工件在加工過程中產(chǎn)生變形或位移,影響加工精度。例如,使用壓板裝夾工件時,若壓板位置不當(dāng)或夾緊力不均勻,會使工件產(chǎn)生變形,導(dǎo)致加工尺寸偏差。
裝夾精度:裝夾過程中的定位精度和夾緊精度也會影響加工精度。定位不準(zhǔn)確會使工件的位置與編程設(shè)定的位置不一致,導(dǎo)致加工尺寸錯誤;夾緊力過大可能會使工件變形,夾緊力過小則工件在加工過程中可能會發(fā)生位移,都會影響加工精度。
四、加工工藝
切削參數(shù):切削速度、進(jìn)給量和切削深度等切削參數(shù)的選擇直接影響加工精度和表面質(zhì)量。切削速度過高可能會導(dǎo)致刀具磨損加劇,工件表面燒傷;進(jìn)給量過大則會使加工表面粗糙度增加,尺寸精度下降;切削深度選擇不當(dāng)可能會引起工件變形或刀具折斷。
加工順序:合理的加工順序可以減少工件的變形和加工誤差。例如,先進(jìn)行粗加工,去除大部分余量,然后再進(jìn)行精加工,可以避免粗加工時的切削力和切削熱對精加工精度的影響。如果加工順序不合理,可能會導(dǎo)致工件在加工過程中產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力,從而影響加工精度。
工藝系統(tǒng)的剛性:包括機(jī)床、刀具、夾具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛性對加工精度有重要影響。剛性不足會導(dǎo)致在切削力的作用下,工藝系統(tǒng)產(chǎn)生變形和振動,影響加工精度和表面質(zhì)量。例如,當(dāng)加工細(xì)長軸類零件時,由于工件剛性較差,容易在切削力作用下產(chǎn)生彎曲變形,影響加工精度。
五、編程
編程誤差:編程時的數(shù)值計算誤差、刀具半徑補(bǔ)償誤差等會影響加工精度。例如,在計算復(fù)雜曲線的刀具路徑時,若采用近似計算方法,可能會產(chǎn)生一定的誤差,導(dǎo)致加工出的曲線與設(shè)計曲線存在偏差。
程序的合理性:程序中指令的選擇、刀具路徑的規(guī)劃等是否合理也會影響加工精度。例如,不合理的刀具路徑可能會導(dǎo)致刀具在切削過程中出現(xiàn)頻繁的換向、停頓等現(xiàn)象,影響加工表面質(zhì)量和尺寸精度。
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