數(shù)控加工中誤差產(chǎn)生原因分析及解決辦法

摘 要:本文詳細(xì)分析了數(shù)控加工中常見誤差產(chǎn)生的原因并提出了一些切實(shí)可行的解決辦法。

關(guān)鍵詞:數(shù)控加工 誤差

中圖分類號(hào):TH16文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)08(a)-0097-01隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)也越來(lái)越重要。在提高生產(chǎn)率、降低成本、實(shí)現(xiàn)對(duì)各種復(fù)雜精密零件的自動(dòng)化加工、保證加工質(zhì)量及改善勞動(dòng)條件等方面均體現(xiàn)出優(yōu)越性。有利于加快產(chǎn)品的開發(fā)和更新?lián)Q代，提高企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)能力并提高企業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益。

1 數(shù)控加工中常見誤差的產(chǎn)生原因

1.1 操作人員的原因

(1)程序不準(zhǔn)確。數(shù)控加工中有些操作工人文化水平并不高，編程的時(shí)候由于馬虎不認(rèn)真導(dǎo)致的輸入錯(cuò)誤，往往會(huì)產(chǎn)生巨大加工誤差。如數(shù)控車加工中，圓弧輸入時(shí)G02和G03的方向搞混了，導(dǎo)致整個(gè)工件外形毀掉。

(2)工藝不可靠。安排工藝不合理，也會(huì)導(dǎo)致加工誤差甚至發(fā)生事故。如調(diào)頭螺紋件加工時(shí)，先加工了螺紋，導(dǎo)致調(diào)頭后下道工序無(wú)法裝夾進(jìn)行或者裝夾后影響螺紋質(zhì)量，這都是工藝安排不合理造成的。

(3)對(duì)刀不認(rèn)真。數(shù)控加工質(zhì)量很大程度上取決于對(duì)刀的準(zhǔn)確程度，如果對(duì)刀不準(zhǔn)確，加工出來(lái)的工件是不會(huì)準(zhǔn)確的。但是由于操作工人的責(zé)任心不夠，還是經(jīng)常出現(xiàn)對(duì)刀失誤導(dǎo)致加工誤差。

(4)裝夾不牢固。裝夾的時(shí)候工件沒有放平、放穩(wěn)、放正都會(huì)影響加工質(zhì)量，產(chǎn)生加工誤差。

1.2 機(jī)床本身的原因

1.2.1 滾珠絲杠副誤差

(1)過(guò)載問(wèn)題

滾珠絲杠副進(jìn)給傳動(dòng)的潤(rùn)滑狀態(tài)不良、軸向預(yù)加載荷太大、絲杠與導(dǎo)軌不平行、螺母軸線與導(dǎo)軌不平行、絲杠彎曲變形時(shí)，都會(huì)引起過(guò)載報(bào)警。一般會(huì)在CRT上顯示伺服電動(dòng)機(jī)過(guò)載、過(guò)熱或過(guò)流的報(bào)警，或在電柜的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元上，用指示燈或數(shù)碼管提示驅(qū)動(dòng)單元過(guò)載、過(guò)流信息。

(2)竄動(dòng)問(wèn)題

竄動(dòng)問(wèn)題是滾珠絲杠副進(jìn)給傳動(dòng)的潤(rùn)滑狀態(tài)不良、絲杠支承軸承的壓蓋壓合情況不好、滾珠絲杠副滾珠有破損、絲杠支承軸承可能破裂、軸向預(yù)加載荷太小，使進(jìn)給傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)間隙過(guò)大，引起絲杠傳動(dòng)時(shí)的軸向竄動(dòng)。

(3)爬行問(wèn)題

爬行問(wèn)題一般發(fā)生在啟動(dòng)加速段或低速進(jìn)給時(shí)，多因進(jìn)給傳動(dòng)鏈的潤(rùn)滑狀態(tài)不良、外加負(fù)載過(guò)大等因素所致。尤其要注意的是，伺服電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠連接用的聯(lián)軸器，如連接松動(dòng)或聯(lián)軸器本身缺陷，如裂紋等，會(huì)造成滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)和伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)不同步，從而使進(jìn)給運(yùn)動(dòng)忽快忽慢，產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。

1.2.2 機(jī)床振動(dòng)誤差

(1)受迫振動(dòng):受迫振動(dòng)也稱強(qiáng)迫振動(dòng)．在外來(lái)周期性力的持續(xù)作用下，振動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生的振動(dòng)稱為受迫振動(dòng)．這個(gè)“外來(lái)的周期性力”叫驅(qū)動(dòng)力(或強(qiáng)迫力)。

(2)自激振動(dòng):結(jié)構(gòu)系統(tǒng)受到自身控制的激勵(lì)作用時(shí)所引起的振動(dòng)為自激振動(dòng)。在機(jī)床上發(fā)生的自激振動(dòng)類型較多，例如有回轉(zhuǎn)主軸(或與工件、或與刀具聯(lián)系)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)或彎曲自激振動(dòng);機(jī)床床身、立柱、橫梁等支撐件的彎曲或扭擺自激振動(dòng)等等。

2 數(shù)控加工誤差的解決辦法

2.1 操作人員產(chǎn)生誤差的解決

加強(qiáng)操作人員的培訓(xùn)，首先是職業(yè)道德、崗位責(zé)任心的培訓(xùn)。很多誤差都是由于不認(rèn)真、不負(fù)責(zé)任造成的，這就需要對(duì)其進(jìn)行安全教育，崗前培訓(xùn)，使其提高認(rèn)識(shí)。其次是加強(qiáng)文化課的培訓(xùn)。使其對(duì)數(shù)控加工乃至整個(gè)機(jī)械加工都有較高的認(rèn)識(shí)，不至于犯低級(jí)錯(cuò)誤。

2.2 滾珠絲杠副誤差的解決

根據(jù)前文所述，絲杠的故障多是由于維護(hù)保養(yǎng)不到位引起的，因此解決滾珠絲杠副誤差應(yīng)從對(duì)絲杠的保養(yǎng)和防護(hù)入手。

2.2.1 滾珠絲杠副的潤(rùn)滑

潤(rùn)滑劑可分為潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂。潤(rùn)滑油一般為全損耗系統(tǒng)用油，一般情況下，用于滾動(dòng)軸承的礦物油都適用。特別是在高轉(zhuǎn)速情況下，以油潤(rùn)滑比脂潤(rùn)滑佳，使用潤(rùn)滑劑可提高滾珠絲杠耐磨性及傳動(dòng)效率，滾珠絲杠副的溫升較小。用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑的滾珠絲杠副可在每次機(jī)床工作前加油一次。

潤(rùn)滑脂可采用鋰基潤(rùn)滑脂。潤(rùn)滑脂一般加在螺紋滾道和安裝螺母的殼體空間內(nèi)，而潤(rùn)滑油則經(jīng)過(guò)殼體上的油孔注入螺母的空間內(nèi)。

2.2.2 絲杠支承軸承的定期檢查

定期檢查絲杠支承與床身的連接是否松動(dòng)，連接件是否損壞，以及絲杠支承軸承的工作狀態(tài)與潤(rùn)滑狀態(tài)。

2.2.3 滾珠絲杠副的防護(hù)

滾珠絲杠副和其他滾動(dòng)摩擦的傳動(dòng)器件一樣，應(yīng)避免硬質(zhì)灰塵或切屑污物進(jìn)入，因此，必須裝有防護(hù)裝置。如果滾珠絲杠副在機(jī)床上外露，則應(yīng)采用封閉的防護(hù)罩，如采用螺旋彈簧鋼帶套管、伸縮套管以及折疊式套管等。安裝時(shí)，將防護(hù)罩的一端連接在滾珠螺母的側(cè)面，另一端固定在滾珠絲杠的支承座上。如果滾珠絲杠副處于隱蔽的位置，則可采用密封圈防護(hù)，密封圈裝在螺母的兩端。接觸式的彈性密封圈采用耐油橡膠或尼龍制成，其內(nèi)孔做成與絲杠螺紋滾道相配的形狀;接觸式密封圈的防塵效果好，但由于存在接觸壓力，使摩擦力矩略有增加。非接觸式密封圈又稱迷宮式密封圈，它采用硬質(zhì)塑料制成，其內(nèi)孔與絲杠螺紋滾道的形狀相反，并稍有間隙，這樣可避免摩擦力矩，但防塵效果差。工作中應(yīng)避免碰擊防護(hù)裝置，防護(hù)裝置一有損壞應(yīng)及時(shí)更換。

2.3 機(jī)床震動(dòng)誤差的解決

(1)對(duì)于轉(zhuǎn)速在600r/min以上的零件必須予以平衡，磨床上的砂輪應(yīng)予仔細(xì)平衡，并經(jīng)常修正以保持其正確的外形，也可采取自動(dòng)平衡裝置。機(jī)床上使用的卡盤、刀盤等均要予以平衡;

(2)提高皮帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)及其他傳動(dòng)裝置的穩(wěn)定性。在較高轉(zhuǎn)速檔下，使主軸直接用皮帶或連軸節(jié)與電動(dòng)機(jī)發(fā)生傳動(dòng)關(guān)系;采用最完善的皮帶接頭，使其連接后的剛度和厚度變化最小;用三角皮帶代替平皮帶，使三角皮帶的剛度和厚度盡可能均勻些;采用纖維織成的傳動(dòng)帶;以斜齒輪或人字齒輪代替正齒輪;在銑床主軸上安裝飛輪等。對(duì)于高精度的小功率機(jī)床，盡量不用齒輪、皮帶等可能成為外來(lái)振源的元件。使動(dòng)力源與機(jī)床本體充分隔離，用絲帶來(lái)傳動(dòng)。適當(dāng)調(diào)節(jié)三角皮帶拉力，合理選擇皮帶長(zhǎng)度，使其擾動(dòng)頻率不接近主軸的轉(zhuǎn)速。盡量使皮帶拉力的主方向不同工件或刀具運(yùn)動(dòng)的主方向相重合，以避免皮帶擾動(dòng)的影響;

(3)改善以聯(lián)軸節(jié)相連的各軸的軸心線間的不同軸度，從高速軸和主軸上去除帶動(dòng)油泵的凸輪。

3 結(jié)語(yǔ)

數(shù)控加工中誤差是不可能避免的，我們所能做到的就是將可能性降到最低，產(chǎn)生誤差后盡快找到解決辦法，只有對(duì)誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行詳細(xì)的分析，才能采取相應(yīng)的預(yù)防措施以盡可能地減少加工誤差，從而有效提高加工的精度。

參考文獻(xiàn)

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