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1、數(shù)控沖床加工精度與影響因素。數(shù)控沖床的加工精度不僅與數(shù)控沖床本身的機床精度有關(guān),還與夾具、刀具和工件本身的誤差有關(guān)。例如,夾具的幾何精度和變形、刀具和工件的彈性變形和熱變形、工件在機械工程中產(chǎn)生的內(nèi)應力以及刀具和工件的裝央定位誤差等,都將影響機床的加工精度。機床、夾具、刀具和工件在一起組成了加工工藝系統(tǒng)。再進一步考慮環(huán)境條件、運行工作狀況以及檢測系統(tǒng)的誤差的影響,數(shù)控沖床加工精度的影響因素是綜合而復雜的。
影響數(shù)控沖床加工精度的內(nèi)部因素是:切削力及其力矩、摩擦力、振動、加工工藝系統(tǒng)元件的發(fā)熱和本身載荷、以及工藝系統(tǒng)中各零部件的幾何精度和剛度等。
影響數(shù)控沖床加工精度的外部因素是:周圍環(huán)境的溫度、設(shè)備的振動、空氣濕度與污染及操作者的干擾等。
從加工工藝系統(tǒng)角度分析影響加工精度的因素,數(shù)控沖床加工誤差主要由工件及夾具系統(tǒng)位置誤差、機床主機的空間位置誤差和刀具系統(tǒng)的位置誤差組成。
工件及夾具系統(tǒng)位置誤差由工件、夾具的安裝定位誤差、夾緊變形誤差、工件夾具系統(tǒng)在切削力作用下的彈性變形、切削過程中的熱變形和工件材質(zhì)不勻的隨機誤差組成。
機床主機的空間位置誤差主要由機床的幾何位置誤差和進給驅(qū)動系統(tǒng)位移誤差組成。機床的幾何位置誤差由機床構(gòu)件間的相對位置誤差和機床部件移動軌跡的運動誤差形成。這種誤差主要是機床的構(gòu)件部件的制造安裝誤差、承載后的變形誤差和熱變形形成的誤差。伺服進給系統(tǒng)位移誤差則是由進給系統(tǒng)中傳動元件間隙和制造誤差、坐標測量系統(tǒng)測試誤差和伺服系統(tǒng)跟蹤誤差組成。伺服系統(tǒng)跟蹤誤差由伺服系統(tǒng)的性能和數(shù)控系統(tǒng)的插補誤差綜合作用下產(chǎn)生的。
刀具系纜的位置誤差是由刀具系統(tǒng)在切削力作用下的彈性變形、刀尖的磨損、刀具尺寸調(diào)整(包括刀具的安裝和對刀)誤差、刀具的熱變形及刀具切削瘤產(chǎn)生與消失的隨機誤差綜合作用下形成的。
必要時再結(jié)合環(huán)境條件(如環(huán)境溫度及其波動、機床安裝條件、地基變形和外界干擾振動)與機床運行情況(如機床的升溫運行時間、切削條件等)等因素分析影響數(shù)控沖床加工精度的原因。
決定零件加工精度的最主要因素是數(shù)控沖床基本部件的精度和運動精度。因而在應用數(shù)控技術(shù)時,要求各控制坐標之間的相互協(xié)調(diào)盡可能完善。同時,為了使機床在空載條件下所確定的導軌面直線度和工作臺與主軸的垂直度等靜態(tài)精度在加載后仍然保持在規(guī)定的誤差范圍,也要求機床的結(jié)構(gòu)在加上切削力后彈性變形盡可能小,即機床的剮度要足夠大。在精度指標中使用最多的是加工精度、定位精度、重復定位精度以及輪廓控制精度。
2.機床定位精度及其測定方法機床定位精度是在一定的工作條件(主要是指穩(wěn)定的機床溫度和環(huán)境溫度、規(guī)定的負荷重量、較短的測定時間等)下確定的。有不少人誤把機床滑板定位精度作為機床定位精度,盡管兩者誤差分布相似,但機床定位精度要在整個加工空間范圍內(nèi)得以保證,而機床滑板定位精度則基本上指的是在工作臺面高度(工件高度等于零)的定位精度。此外兩個的測定方法也有很大差別。機床定位精度是指沿某一坐標方向以一點為基準點定位到另一點的精確度,實質(zhì)上是根據(jù)位移指令移動一段距離的行動。定位的基準點(出發(fā)點)經(jīng)常不是機床坐標原點。有時稱相對于坐標原點的定位精度為“單點定位精度”,以區(qū)別任意兩點間的定位精度。
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