數(shù)控加工質(zhì)量控制技術(shù)VIP

1、數(shù)控加工質(zhì)量控制技術(shù)數(shù)控加工精度；定位；刀具機(jī)床；工藝系統(tǒng)；措施文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A1數(shù)控加工精度的概念及內(nèi)容數(shù)控加工是指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工成型的一種工藝方法。數(shù)控機(jī)床加工與傳統(tǒng)機(jī)床加工相比較，在工藝規(guī)程上從總體一致的，但也有顯著的變化。用數(shù)字信號(hào)控制零件和刀具相對(duì)位移的機(jī)械加工。它能夠適應(yīng)品種繁多、形狀復(fù)雜、單件小批量、精度高的零件加工，也是實(shí)現(xiàn)高效率和自動(dòng)化的有效途徑。數(shù)控加工精度包含以下四個(gè)方面的內(nèi)容：（1）尺寸精度是指零件實(shí)際尺寸的準(zhǔn)確程度；（2）形狀精度是零件的被測(cè)要素相對(duì)于理想要素的準(zhǔn)確程度；（3）位置精度是指零件的實(shí)際位置誤差與圖樣標(biāo)注的位置誤差的準(zhǔn)確程度；（4）表面粗糙度是零件

2、表面的微觀幾何形狀誤差。在數(shù)控加工過程中，由于多種因素的影響，相同的加工方法在不同的工作條件下所達(dá)到的精度是并不同的。不論哪一種加工方法，只要細(xì)心操作，精心調(diào)整，選用合理的切削參數(shù)進(jìn)行加工，都會(huì)使數(shù)控加工的精度得到較大提高，然而這樣必然會(huì)降低生產(chǎn)方法的加工經(jīng)濟(jì)精度不應(yīng)理解為某一個(gè)確定值，而應(yīng)理解為一個(gè)范圍，在這個(gè)范圍內(nèi)都可以說是經(jīng)濟(jì)的。效率，增加生產(chǎn)成本（誤差S與成本C成反比關(guān)系）一種加工2數(shù)控加工造成誤差的主要原因2. 1機(jī)床系統(tǒng)誤差機(jī)床的制造、安裝及調(diào)試誤差和使用過程中的磨損均會(huì)直接影響數(shù)控加工精度。其中主要有主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌的直線誤差與傳動(dòng)系統(tǒng)誤差。（1）主軸的回轉(zhuǎn)誤差，機(jī)床的主軸是安

3、裝刀具或裝夾零件的基準(zhǔn)，其誤差的大小將直接影響零件的加工精度。主軸的回轉(zhuǎn)誤差可以分解為徑向圓跳動(dòng)、軸向圓跳動(dòng)、傾角擺動(dòng)三種基本形式。（2）導(dǎo)軌的誤差，機(jī)床導(dǎo)軌在加工過程中是運(yùn)動(dòng)形成的基礎(chǔ)，其誤差的大小將影響加工運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)。機(jī)床導(dǎo)軌誤差有：導(dǎo)軌的直線誤差和導(dǎo)軌的平行誤差。（3）傳動(dòng)鏈誤差，由于傳動(dòng)鏈中各元件的誤差、裝配誤差和磨損從而引起整個(gè)傳動(dòng)鏈累積誤差。3. 2刀具參數(shù)誤差對(duì)于不同類型的刀具，刀具參數(shù)對(duì)加工誤差的影響程度不盡相同。定尺寸刀具和成形刀具會(huì)直接影響加工的尺寸精度和形狀精度，例如拉刀、較刀、鉆頭、形銃刀、齒輪模數(shù)銃刀、成形砂輪等。而采用展成刀具加工時(shí)，刀具切削刃的幾何形狀誤差和尺寸誤

4、差將影響工件的形狀誤差和尺寸誤差，比如花鍵滾刀、齒輪滾刀、插齒刀等加工時(shí)，對(duì)于一般刀具（如銃刀、車刀等），其對(duì)加工誤差的影響很小。4. 3工件定位誤差工件定位誤差是被加工件在夾具上定位不準(zhǔn)確而引起的加工誤差。對(duì)于同一批加工件，一經(jīng)調(diào)整后，刀具與工件的相對(duì)位置不再發(fā)生改變了。因而前期工件定位誤差的大小將影響加工誤差的大小?；鶞?zhǔn)不重合引起的誤差，是由于工件加工時(shí)的定位基準(zhǔn)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)零件圖上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)及工序基準(zhǔn)不重合引起的誤差。定位副本身精度也會(huì)給加工帶來誤差。模具與夾具的制造不可避免的存在誤差，這個(gè)誤差的存在會(huì)產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差；而且在加工載荷的作用下，模具與夾具會(huì)發(fā)生變形也會(huì)加劇工件定誤差。5

5、. 4工藝系統(tǒng)受力變形引起的誤差1）工件剛度的影響。在整個(gè)加工工藝系統(tǒng)中，加工件在切削力作用下，工件變形會(huì)對(duì)加工精度發(fā)生影響。若工件剛度遠(yuǎn)低于機(jī)床、刀具、夾具，則其影響將很大。2）刀具剛度的影響。在加工過程中，不同的刀具其表現(xiàn)出的剛度不盡相同，對(duì)剛度很大的刀具其誤差影響很小，可忽略不計(jì)，例如外圓車刀車削直徑誤差、立式銃刀銃削深度誤差等；而對(duì)于剛度較小的刀具，誤差的影響將很嚴(yán)重，例如內(nèi)孔車刀車削內(nèi)徑誤差、立式銃刀銃削輪廓誤差、鉆孔孔徑誤差等。3）機(jī)床部件剛度的影響。機(jī)床的部件眾多,其剛度的計(jì)算繁雜，到目前為止只能用實(shí)驗(yàn)的方法來測(cè)定。在加工載荷的作用下機(jī)床部件變形是非線性的具有卸載回滯現(xiàn)象。卸載回

6、滯現(xiàn)象是當(dāng)載荷消失后，卸載曲線并不與加載曲線重合,而是滯后于加載曲線，兩條線所包含的面積即為摩擦力與接觸變形產(chǎn)生的熱能。第一次卸載變形恢復(fù)不到加載起點(diǎn)，表明殘余變形的存在，但是通過多次加載卸載的反復(fù)后，加載曲線起點(diǎn)才與卸載曲線終點(diǎn)逐漸重合，殘余變形將減小為零。2. 5工藝系統(tǒng)熱變形引起的誤差工藝系統(tǒng)熱變形引起對(duì)加工精度的影響非常嚴(yán)重，尤其在重載加工和精密加工過程中，熱變形所引起誤差約占總體誤差的60%o在加工過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱，機(jī)床、刀具和工件的溫度會(huì)逐漸升高，這將引起加工零件的誤差。2. 6調(diào)整不當(dāng)引起的誤差在每個(gè)加工的工序中，都要對(duì)加工工藝系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整工作。在對(duì)加工工藝系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整中，不

7、可能精確無誤，所以會(huì)產(chǎn)生誤差。這個(gè)誤差將會(huì)在加工過程中傳遞到刀具，造成加工誤差。加工工藝系統(tǒng)中，刀具系統(tǒng)、工件和夾具系統(tǒng)、機(jī)床各部件互相位置精度，將通過一系列的調(diào)整工作來保證的。當(dāng)原始精度都能夠達(dá)到工藝要求時(shí)，調(diào)整精度對(duì)加工精度起到?jīng)Q定性的作用。3提高數(shù)控加工精度的措施3. 1減少原始誤差減小數(shù)控加工的原始誤差的措施主要分幾個(gè)方面：（1）提高機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度。（2）提高機(jī)床導(dǎo)軌的直線度和平行度精度。（3）提高夾具、量具、工具制造精度及整個(gè)工具系統(tǒng)的剛度。當(dāng)加工系統(tǒng)受力、受熱時(shí)，變形能夠較小，從而引起的加工誤差較小。我們需要對(duì)產(chǎn)生的誤差逐一分析，找出其成因，對(duì)不同原因產(chǎn)生的誤差采用不同的解決方

8、法。那么對(duì)于加工精密零件，在盡可能提高機(jī)床系統(tǒng)的幾何精度、系統(tǒng)剛度的同時(shí)還要盡量減小加工產(chǎn)生的熱量或?qū)嵤├鋮s；而對(duì)于成形表面的加工，主要是減少刀具形狀誤差與刀具的安裝誤差。3. 2誤差抵消法在實(shí)際加工過程中，原始誤差的減小是有很大的局限性。時(shí)可以采用抵消法來減小加工誤差。抵消法是分析原始誤差產(chǎn)生的結(jié)果，人為地制造出一些本來系統(tǒng)不存在的反向誤差，用這些新產(chǎn)生的反向誤差來抵消原來工藝系統(tǒng)中固有的誤差，從而提高數(shù)控加工精度。3. 3分解或均布原始誤差在批量加工中，可以采用分解某些原始誤差的方法來提高一批零件的加工誤差。但是對(duì)要求精度很高的零件，需要采用不斷試切的加工方法均布原始誤差。1）原始誤差的分解是通過對(duì)誤差的規(guī)律分析，將加工件按精度等級(jí)分為若干組別，每個(gè)組別的誤差范圍將縮小了。然后各組的參數(shù)風(fēng)別調(diào)整刀具的位置，致使各組誤差分散中心基本重合，這樣一個(gè)批次加工零件的誤差就縮小了。2）均布誤差是通過特定的方法使原有的誤差不斷縮小和均布。通過比較和檢驗(yàn)加工件的誤差，找出各個(gè)誤差的差異，然后進(jìn)行相互修正加工或者基準(zhǔn)加工。3.4轉(zhuǎn)移原始誤差原始誤差在誤差敏感方向上的影響很大，而在非敏感方向上的影響很小。那么在加工過程中如果設(shè)法將這些誤差轉(zhuǎn)移到非敏感方向，就會(huì)對(duì)原始誤差對(duì)加工的影響大大減弱，