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數控機床加什麼結構能使精度變高

發布時間: 2021-02-19 22:21:34

數控車床加工精度如何提高調整

一、在零件方面還有機床調整方面來提高數控車床加工的精度
1、先從機械調整方面來研究如何來提高數控車床加工的精度。在機床調整方面主要包括這幾個部分,主軸、床身還有鑲條等等方面,這樣才能使車床滿足要求,提高數控車床加工的精度,在工作過程中也要實時監控,並且要不斷優化在車床方面的不足,以便及時調整生產處更好的產品。這是提高數控車床加工精度中最簡單便利的方式,這種調整方式不需要很好的技術,但是需要員工不時的進行檢查來進行調整。
2、是在機電聯調方面進行的改進,要提高零件的加工精度主要是在反向偏差還有定位精度以及重復定位精度這幾個方面進行提高。在反向偏差方面我們對於偏差過大的時候要首先通過機械手動的方式進行修正,然後再當誤差小到一定范圍之內之後再用專業的方式進行進一步的優化。在定位精度方面的調整時通過顯微鏡的度數來不斷優化誤差的。在這些方面進行優化的機電聯調方式,是這些調整方法中效率最高的一種方式。雖然會比較繁瑣但是效果比較好。
3、這是通過在電氣方面進行的調整,這個方面的調整主要是包括兩個方面,一個是對機床參數的調整,在這個角度中又有兩個方面是影響加工精度的是系統增益以及定位死區,在系統增益方面我們要關注車床受機械阻尼的方面還有轉動的慣量,這些都影響著車床的加工方面的精度。還有就是盡量減少定位的死區,這樣也可以提高車床運作時的精確度。這兩方面是相輔相成的要同時進行調整。另一個方面就是可以通過一些系統的應用來進行調整,由於現在自動化程度不斷的提高,數控車床就是在運行過程中運用了自動來遠程式控制制,所以我們要在遠程式控制制時要入一系列的實時監控的程序,這樣就不需要人工的過多干預,這樣可以更加有效的進行監管,可以通過程序來監管設置控制然後可以提高車床加工時的精度。
二、在進給機構方面進行調整來提高數控車床的加工精度
1、在由滾珠絲杠導程誤差方面而造成的數控車床加工精度受到影響,在這方面影響的因素主要是脈沖,所以在製造滾珠絲杠的程序中,要盡量的減少誤差致使脈沖對數控車床加工精度的影響。
2、在進給機構間隙對於數控車床加工精度的影響,這主要是由於其傳動機械的組成部分中存在的問題而導致的影響,從而降低了失控車床加工的精度。主要的構成部分是齒輪、連軸節、滾珠絲杠還有就是支承軸構成的。這些構成部分之間出現的問題會影響數控機床加工精度,所以我們要加強他們結構之間的連接性。他們之間的精密度就會影響到車床加工的精度,從而降低各個結構之間的縫隙,加強各個結構之間的緊密性就會提高數控車床加工精度。
三、在編程中出現的誤差的影響
數控車床與普通車床之間的區別就在於零件的精度不同,但是由於程序在編制過程中出現的誤差是可以盡量縮小的,這就要求我們從幾個方面來減低誤差,從而提高數控車床加工的精度。1、是由於插補誤差對車床精確度造成的影響。所以要盡量採用一定的方式來減少編程出現的問題,採用絕對方式編程,還有可以消除誤差的是要用插入會參考點質量來進行程序中的編程。2、逼近誤差對於最後精度的影響。由於在過程中有採用近似的情況所以這樣就會出現誤差。所以要盡量的掌握廓形方程來編程時就會在很大程度上減少誤差,這樣就可以消除對於數控車床加工的精度的影響了。3、編程過程中由於圓整誤差的影響降低了數控車床的加工精度,所以我們在加工時要選擇脈沖當量所決定的直線位移的最小值來進行參考。所以在編程的時候要嚴格按照圖紙上面的規格作為基準進行工作。

Ⅱ 提高數控機床的精度的方法

隨著我國經濟的飛速發展,數控機床作為新一代工作母機,在機械製造中已得到廣泛的應用,精密加工技術的迅速發展和零件加工精度的不斷提高,對數控機床的精度也提出了更高的要求。盡管用戶在選購數控機床時,都十分看重機床的位置精度,特別是各軸的定位精度和重復定位精度。但是這些使用中的數控機床精度到底如何呢?大量統計資料表明:65.7%以上的新機床,安裝時都不符合其技術指標;90%使用中的數控機床處於失准工作狀態。因此,對機床工作狀態進行監控和對機床精度進行經常的測試是非常必要的,以便及時發現和解決問題,提高零件加工精度。
目前數控機床位置精度的檢驗通常採用國際標准ISO230-2或國家標准GB10931-89等。同一台機床,由於採用的標准不同,所得到的位置精度也不相同,因此在選擇數控機床的精度指標時,也要注意它所採用的標准。數控機床的位置標准通常指各數控軸的反向偏差和定位精度。對於這二者的測定和補償是提高加工精度的必要途徑。
1、反向偏差
在數控機床上,由於各坐標軸進給傳動鏈上驅動部件(如伺服電動機、伺服液壓馬達和步進電動機等)的反向死區、各機械運動傳動副的反向間隙等誤差的存在,造成各坐標軸在由正向運動轉為反向運動時形成反向偏差,通常也稱反向間隙或失動量。對於採用半閉環伺服系統的數控機床,反向偏差的存在就會影響到機床的定位精度和重復定位精度,從而影響產品的加工精度。如在G01切削運動時,反向偏差會影響插補運動的精度,若偏差過大就會造成「圓不夠圓,方不夠方」的情形;而在G00快速定位運動中,反向偏差影響機床的定位精度,使得鑽孔、鏜孔等孔加工時各孔間的位置精度降低。同時,隨著設備投入運行時間的增長,反向偏差還會隨因磨損造成運動副間隙的逐漸增大而增加,因此需要定期對機床各坐標軸的反向偏差進行測定和補償。
反向偏差的測定
反向偏差的測定方法:在所測量坐標軸的行程內,預先向正向或反向移動一個距離並以此停止位置為基準,再在同一方向給予一定移動指令值,使之移動一段距離,然後再往相反方向移動相同的距離,測量停止位置與基準位置之差。在靠近行程的中點及兩端的三個位置分別進行多次測定(一般為七次),求出各個位置上的平均值,以所得平均值中的最大值為反向偏差測量值。在測量時一定要先移動一段距離,否則不能得到正確的反向偏差值。
測量直線運動軸的反向偏差時,測量工具通常采有千分表或百分表,若條件允許,可使用雙頻激光干涉儀進行測量。當採用千分表或百分表進行測量時,需要注意的是表座和表桿不要伸出過高過長,因為測量時由於懸臂較長,表座易受力移動,造成計數不準,補償值也就不真實了。若採用編程法實現測量,則能使測量過程變得更便捷更精確。
例如,在三坐標立式機床上測量X軸的反向偏差,可先將表壓住主軸的圓柱表面,然後運行如下程序進行測量:
N10 G91 G01 X50 F1000;工作台右移
N20 X-50;工作台左移,消除傳動間隙
N30 G04 X5;暫停以便觀察
N40 Z50;Z軸抬高讓開
N50 X-50:工作台左移
N60 X50:工作台右移復位
N70 Z-50:Z軸復位
N80 G04 X5:暫停以便觀察
N90 M99;
需要注意的是,在工作台不同的運行速度下所測出的結果會有所不同。一般情況下,低速的測出值要比高速的大,特別是在機床軸負荷和運動阻力較大時。低速運動時工作台運動速度較低,不易發生過沖超程(相對「反向間隙」),因此測出值較大;在高速時,由於工作台速度較高,容易發生過沖超程,測得值偏小。
回轉運動軸反向偏差量的測量方法與直線軸相同,只是用於檢測的儀器不同而已。
反向偏差的補償
國產數控機床,定位精度有不少>0.02mm,但沒有補償功能。對這類機床,在某些場合下,可用編程法實現單向定位,清除反向間隙,在機械部分不變的情況下,只要低速單向定位到達插補起始點,然後再開始插補加工。插補進給中遇反向時,給反向間隙值再正式插補,即可提高插補加工的精度,基本上可以保證零件的公差要求。
對於其他類別的數控機床,通常數控裝置內存中設有若干個地址,專供存儲各軸的反向間隙值。當機床的某個軸被指令改變運動方向時,數控裝置會自動讀取該軸的反向間隙值,對坐標位移指令值進行補償、修正,使機床准確地定位在指令位置上,消除或減小反向偏差對機床精度的不利影響。
一般數控系統只有單一的反向間隙補償值可供使用,為了兼顧高、低速的運動精度,除了要在機械上做得更好以外,只能將在快速運動時測得的反向偏差值作為補償值輸入,因此難以做到平衡、兼顧快速定位精度和切削時的插補精度。
對於FANUC0i、FANUC18i等數控系統,有用於快速運動(G00)和低速切削進給運動(G01)的兩種反向間隙補償可供選用。根據進給方式的不同,數控系統自動選擇使用不同的補償值,完成較高精度的加工。
將G01切削進給運動測得的反向間隙值A輸入參數NO11851(G01的測試速度可根據常用的切削進給速度及機床特性來決定),將G00測得的反向間隙值B輸入參數NO11852。需要注意的是,若要數控系統執行分別指定的反向間隙補償,應將參數號碼1800的第四位(RBK)設定為1;若RBK設定為0,則不執行分別指定的反向間隙補償。G02、G03、JOG與G01使用相同的補償值。
2、定位精度
數控機床的定位精度是指所測量的機床運動部件在數控系統控制下運動所能達到的位置精度,是數控機床有別於普通機床的一項重要精度,它與機床的幾何精度共同對機床切削精度產生重要的影響,尤其對孔隙加工中的孔距誤差具有決定性的影響。一台數控機床可以從它所能達到的定位精度判出它的加工精度,所以對數控機床的定位精度進行檢測和補償是保證加工質量的必要途徑。
定位精度的測定
目前多採用雙頻激光干涉儀對機床檢測和處理分析,利用激光干涉測量原理,以激光實時波長為測量基準,所以提高了測試精度及增強了適用范圍。檢測方法如下:
安裝雙頻激光干涉儀;
在需要測量的機床坐標軸方向上安裝光學測量裝置;
調整激光頭,使測量軸線與機床移動軸線共線或平行,即將光路預調準直;
待激光預熱後輸入測量參數;
按規定的測量程序運動機床進行測量;
數據處理及結果輸出。
定位精度的補償
若測得數控機床的定位誤差超出誤差允許范圍,則必須對機床進行誤差補償。常用方法是計算出螺距誤差補償表,手動輸入機床CNC系統,從而消除定位誤差,由於數控機床三軸或四軸補償點可能有幾百上千點,所以手動補償需要花費較多時間,並且容易出錯。
現在通過RS232介面將計算機與機床CNC控制器聯接起來,用VB編寫的自動校準軟體控制激光干涉儀與數控機床同步工作,實現對數控機床定位精度的自動檢測及自動螺距誤差補償,其補償方法如下:
備份CNC控制系統中的已有補償參數;
由計算機產生進行逐點定位精度測量的機床CNC程序,並傳送給CNC系統;
自動測量各點的定位誤差;
根據指定的補償點產生一組新的補償參數,並傳送給CNC系統,螺距自動補償完成;
重復c.進行精度驗證。
根據數控機床各軸的精度狀況,利用螺距誤差自動補償功能和反向間隙補償功能,合理地選擇分配各軸補償點,使數控機床達到最佳精度狀態,並大大提高了檢測機床定位精度的效率。
定位精度是數控機床的一個重要指標。盡管在用戶購選時可以盡量挑選精度高誤差小的機床,但是隨著設備投入使用時間越長,設備磨損越厲害,造成機床的定位誤差越來越大,這對加工和生產的零件有著致命的影響。採用以上方法對機床各坐標軸的反向偏差、定位精度進行准確測量和補償,可以很好地減小或消除反向偏差對機床精度的不利影響,提高機床的定位精度,使機床處於最佳精度狀態,從而保證零件的加工質量。

Ⅲ 數控機床為了保證達到高性能在結構上採取了哪些措施

不是這么簡單!!光談剛性強度是不行的,數控還要講究速度和精度。如果你是專做粗糙的活就買經濟屬數控平床身的,如果是精度活就買斜導軌的。其價格有著天壤之別,所謂一分價格一分貨。按自己需求買不要糾結強度和剛性。價錢出到位可以買到強度剛性好且精度和速甫氦顛教郯寄奠犀訂簍度一樣能達到要求的床子。!

Ⅳ 怎麼才能提高數控機床的加工精度

數控機床是數字控制機床的簡稱,是一種裝有程序控制系統的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序,從而使機床動作並加工零件的控制單元,數控機床的操作和監控全部在這個數控單元中完成。通常情況下,要保證被加工零件的精度和表面粗糙度,機床本身必須具備一定的幾何精度、運動精度、傳動精度和動態精度。下面就簡單的介紹下怎麼才能提高數控機床設備的加工精度:
一、數控機床的精度介紹
(1)幾何精度是指機床在不運轉時部件間相互位置精度和主要零件的形狀精度、位置精度。機床的幾何精度對加工精度有重要的影響,因此是評定機床精度的主要指標。
(2)運動精度是指機床在以工作速度運轉時主要零部件的幾何位置精度,幾何位置的變化量越大,運動精度越低。
(3)傳動精度是指機床傳動鏈各末端執行件之間運動的協調性和均勻性。
(4)對於機床的動態精度,尚無統一標准,主要通過切削加工典型零件所達到的精度間接的對機床動態精度作出綜合的評價。
二、影響數據機床精度的因素
(1)機床的空載精度
以上的幾何精度、運動精度和傳動精度三種精度指標都是在空載條件下檢測的,為全面反映機床的性能,必須要求機床有一定的動態精度和溫升作用下主要零部件的形狀、位置精度。而影響動態精度的主要因素有機床的剛度、抗振性和熱變形等。
(2)數據機床外力作用
機床的剛度指機床在外力作用下抵抗變形的能力,機床的剛度越大,動態精度越高。機床的剛度包括機床構件本身的剛度和構件之間的接觸剛度。機床構件本身的剛度主要取決於構件本身的材料性質、截面形狀、大小等。構件之間的接觸剛度不僅與接觸材料、接觸面的幾何尺寸和硬度有關,而且還與接觸面的表面粗糙度、幾何精度、加工方法、接觸面介質、預壓力等因素有關。
(3)切削油的選用
數控機床在加工時所使用切削油的性能直接決定了工件的精度,性能優異的切削油可以從物理潤滑到化學潤滑全程平穩的對工件和刀具提供有效的防護作用,減少刀具磨損,大幅度提高工件加工精度。
(4)數控機床的振動影響
機床上出現的振動,可分為受迫振動和自激振動。自激振動是在不受任何外力、激振力干擾的情況下,由切削過程內部產生的持續振動。在激振力的持續作用下,系統被迫引起的振動為受迫振動。機床的抗震性和機床的剛度、阻尼特性、質量有關。由於機床的各個零部件熱膨脹系數不同,因而造成了機床各部分不同的變形和相對位移,這種現象叫機床的熱變形。由於熱變形而產生的誤差最大可佔全部誤差的70%。
溫馨提醒:在數據機床生產過程中萬萬不能因為貪圖便宜使用劣質油品,劣質油品性能低下會降低機床加工精度,並且會腐蝕設備,嚴重的會直接對人體產生危害,造成生產業的直接損失。

Ⅳ 數控機床機械部件的精度對加工精度有什麼影響

調整誤差與調整方法有關。調整方法主要有:
①試切法調整
試切法調整,就是對被加工零件進行「試切-測量-調整-再試切」,直至達到所要求的精度。它的調整誤差來源有:測量誤差;微量進給時,機構靈敏度所引起的誤差;最小切削深度影響。
②用定程機構調整
③用樣件或樣板調整
(5)工件殘余應力引起的誤差
殘余應力是指當外部載荷去掉以後仍存留在工件內部的應力。殘余應力是由於金屬發生了不均勻的體積變化而產生的。其外界因素來自熱加工和冷加工。有殘余應力的零件處於一種不穩定狀態。一旦其內應力的平衡條件被打破,內應力的分布就會發生變化,從而引起新的變形,影響加工精度。
①內應力產生的原因主要有:毛坯製造中產生的內應力;冷校正產生的內應力;切削加工產生的內應力。
②減小或消除內應力的措施一是採用適當的熱處理工序。二是給工件足夠的變形時間。三是零件結構要合理,結構要簡單,壁厚要均勻。
6)數控機床產生誤差的獨特性
數控機床與普通機床的最主要差別有兩點:一是數控機床具有「指揮系統」——數控系統;二是數控機床具有執行運動的驅動系統——伺服系統。
在數控機床上所產生的加工誤差,與在普通機床上產生的加工誤差,其來源有許多共同之處,但也有獨特之處,例如伺服進給系統的跟蹤誤差、檢測系統中的采樣延滯誤差等,這些都是普通機床加工時所沒有的。所以在數控加工中,除了要控制在普通機床上加工時常出現的那一類誤差源以外,還要有效地抑制數控加工時才可能出現的誤差源。這些誤差源對加工精度的影響及抑制的途徑主要有以下幾個方面:
①機床重復定位精度的影響
數控機床的定位精度是指數控機床各坐標軸在數控系統的控制下運動的位置精度,引起定位誤差的因素包括數控系統的誤差和機械傳動的誤差。而數控系統的誤差則與插補誤差、跟蹤誤差等有關。機床重復定位精度是指重復定位時坐標軸的實際位置和理想位置的符合程度。
②檢測裝置的影響
檢測反饋裝置也稱為反饋元件,通常安裝在機床工作台或絲杠上,相當於普通機床的刻度盤和人的眼睛,檢測反饋裝置將工作台位移量轉換成電信號,並且反饋給數控裝置,如果與指令值比較有誤差,則控制工作台向消除誤差的方向移動。數控系統按有無檢測裝置可分為開環、閉環與半閉環系統。開環系統精度取決於步進電動機和絲杠精度,閉環系統精度取決於檢測裝置精度。檢測裝置是高性能數控機床的重要組成部分。
③刀具誤差的影響
在加工中心上,由於採用的刀具具有自動交換功能,因而在提高生產率的同時,也帶來了刀具交換誤差。用同一把刀具加工一批工件時,由於頻繁重復換刀,致使刀柄相對於主軸錐孔產生重復定位誤差而降低加工精度。
抑制數控機床產生誤差的途徑有硬體補償和軟體補償。過去一般多採用硬體補償的方法。如加工中心採用螺距誤差補償功能。隨著微電子、控制、監測技術的發展,出現了新的軟體補償技術。它的特徵是應用數控系統通信的補償控制單元和相應的軟體,以實現誤差的補償,其原理是利用坐標的附加移動來修正誤差。
(7)提高加工精度的工藝措施
保證和提高加工精度的方法,大致可概括為以下幾種:減小原始誤差法、補償原始誤差法、轉移原始誤差法、均分原始誤差法、均化原始誤差法、「就地加工」法。
①減少原始誤差
這種方法是生產中應用較廣的一種基本方法。它是在查明產生加工誤差的主要因素之後,設法消除或減少這些因素。例如細長軸的車削,現在採用了大走刀反向車削法,基本消除了軸向切削力引起的彎曲變形。若輔之以彈簧頂尖,則可進一步消除熱變形引起的熱伸長的影響。
②補償原始誤差
誤差補償法,是人為地造出一種新的誤差,去抵消原來工藝系統中的原始誤差。當原始誤差是負值時人為的誤差就取正值,反之,取負值,並盡量使兩者大小相等;或者利用一種原始誤差去抵消另一種原始誤差,也是盡量使兩者大小相等,方向相反,從而達到減少加工誤差,提高加工精度的目的。
③轉移原始誤差
誤差轉移法實質上是轉移工藝系統的幾何誤差、受力變形和熱變形等。
誤差轉移法的實例很多。如當機床精度達不到零件加工要求時,常常不是一味提高機床精度,而是從工藝上或夾具上想辦法,創造條件,使機床的幾何誤差轉移到不影響加工精度的方面去。如磨削主軸錐孔保證其和軸頸的同軸度,不是靠機床主軸的回轉精度來保證,而是靠夾具保證。當機床主軸與工件之間用浮動聯接以後,機床主軸的原始誤差就被轉移掉了。
④均分原始誤差
在加工中,由於毛坯或上道工序誤差(以下統稱「原始誤差」)的存在,往往造成本工序的加工誤差,或者由於工件材料性能改變,或者上道工序的工藝改變(如毛坯精化後,把原來的切削加工工序取消),引起原始誤差發生較大的變化,這種原始誤差的變化,對本工序的影響主要有兩種情況:
誤差復映,引起本工序誤差;
定位誤差擴大,引起本工序誤差。
解決這個問題,最好是採用分組調整均分誤差的辦法。這種辦法的實質就是把原始誤差按其大小均分為n組,每組毛坯誤差范圍就縮小為原來的1/n,然後按各組分別調整加工。
⑤均化原始誤差
對配合精度要求很高的軸和孔,常採用研磨工藝。研具本身並不要求具有高精度,但它能在和工件作相對運動過程中對工件進行微量切削,高點逐漸被磨掉(當然,模具也被工件磨去一部分)最終使工件達到很高的精度。這種表面間的摩擦和磨損的過程,就是誤差不斷減少的過程。這就是誤差均化法。它的實質就是利用有密切聯系的表面相互比較,相互檢查從對比中找出差異,然後進行相互修正或互為基準加工,使工件被加工表面的誤差不斷縮小和均。 在生產中,許多精密基準件(如平板、直尺、角度規、端齒分度盤等)都是利用誤差均化法加工出來的。
⑥就地加工法
在加工和裝配中有些精度問題,牽涉到零件或部件間的相互關系,相當復雜,如果一味地提高零、部件本身精度,有時不僅困難,甚至不可能,若採用就地加工法(也稱自身加工修配法)的方法,就可能很方便地解決看起來非常困難的精度問題。就地加工法在機械零件加工中常用來作為保證零件加工精度的有效措施。

Ⅵ 數控機床設備加工精度超差影響因素是什麼

對於數控機床,其精度主要包括幾何精度傳動精度運動精度和位置精度等,如果出現版精度超差,應權根據工件精度反應出來的情況,藉助各種檢測工具,判斷出機床出現的是哪一類的超差,然後對可能引起這類誤差的因素逐一檢查,根據判斷,修復機械零件或者通過修改機床參數的方法,排除影響精度超差的因素。
我們以三軸的立加為例:
1、幾何精度因素——即機床XYZ三根軸之間垂直度是否合格,理論上都為90°,即直角;主軸軸線相對於工作檯面在XZ、YZ平面的垂直度,理論也為90°(實際中,要根據具體使用情況,調整)。
幾何精度變差,會導致的後果:(1)產品不方,即相鄰兩個平面垂直度需合格);X軸、Y軸相對工作台運動時的平行度;Z軸移動時相對主軸軸線的平行度(分為XZ平面上和YZ平面上的)。
運動精度變差的結婚:(1)尺寸問題;(2)角度問題(相鄰平面不直)。

Ⅶ 數控機床為了保證達到高性能在結構上採取了哪些措施

在論壇上查的,參考參考吧
1) 基礎部件的結構特點
數控機床的基礎件主要包括床身、立柱、工作台等支承件,它們的基本功能是支承承載和
保持各執行器官的相對位置。數控機床集粗精加工於一體,既要能夠承受粗加工時大吃刀、大
走刀的最大切削力、又要能夠保證精加工時的高精度。因此,對基礎件的結構設計在強度、剛
度、抗振性、熱變形和內應力等都提出了很高的要求。現行生產的數控機床採用的主要措施有:
鑄件採用全封閉截面,合理布置內部隔板和肋條,含砂造型或填充混凝土等材料,導軌面加寬,
車床採用傾斜的床身和導軌還利於排屑,床身、立柱採用鋼質焊接結構,可以明顯提高其剛度,
根據熱對稱原則布局還能增加散熱隔熱效果。

2) 主傳動系統的結構特點
主傳動系統實現各種刀具和工件所需的切削功率,且在盡可能大的轉速范圍內保證恆功率
輸出,同時為使數控機床能獲得最佳的切削速度,主傳動須在較寬的范圍內實現無級變速。現
行數控機床採用高性能的直流或交流無級調速主軸電機,較普通機床的機械分級變速傳動鏈大
為簡化。對加工精度有直接影響的主軸組件的精度、剛度、抗振性和熱變形性能要求,可以通
過主軸組件的結構設計和合理的軸承組合及選用高精度專用軸承加以保證。為提高生產率和自
動化程度,主軸應有刀具或工件的自動夾緊、放鬆、切屑清理及主軸准停機構。最近日本又開
發研製了新型的陶瓷主軸,重量輕,熱膨脹率低,用在加工中心上,具有高的剛性和精度。
3 )進給系統結構特點
數控機床的進給系統是由伺服電機驅動,通過滾珠絲杠帶動刀具或工件完成各坐標方向的
進給運動。為確定進給系統的傳動精度和工作穩定性,在設計機械裝置時,以「無間隙、低摩
擦、低慣量、高剛度」為原則,具體措施有: ①採用低摩擦、輕拖動、高效率的滾珠絲杠和直
線滾動導軌; ②採用大扭矩、寬調速的伺服電機直接與絲杠相聯接,縮短和簡化進給傳動鏈;
③通過消隙裝置消除齒輪、絲杠、聯軸器的傳動間隙; ④對滾動導軌和絲杠預載入荷,預拉伸。

Ⅷ 如何提高數控機床的加工精度

.1 高速、高精加工技術及裝備的新趨勢
效率、質量是先進製造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率,提高產品的質量和檔次,縮短生產周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術研究會將其列為5大現代製造技術之一,國際生產工程學會(cirp)將其確定為21世紀的中心研究方向之一。
在轎車工業領域,年產30萬輛的生產節拍是40秒/輛,而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一;在航空和宇航工業領域,其加工的零部件多為薄壁和薄筋,剛度很差,材料為鋁或鋁合金,只有在高切削速度和切削力很小的情況下,才能對這些筋、壁進行加工。近來採用大型整體鋁合金坯料「掏空」的方法來製造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯結方式拼裝,使構件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。
從emo2001展會情況來看,高速加工中心進給速度可達80m/min,甚至更高,空運行速度可達100m/min左右。目前世界上許多汽車廠,包括我國的上海通用汽車公司,已經採用以高速加工中心組成的生產線部分替代組合機床。美國cincinnati公司的hypermach機床進給速度最大達60m/min,快速為100m/min,加速度達2g,主軸轉速已達60 000r/min。加工一薄壁飛機零件,只用30min,而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h,在普通銑床加工需8h;德國dmg公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達12*!000r/mm和1g。
在加工精度方面,近10年來,普通級數控機床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密級加工中心則從3~5μm,提高到1~1.5μm,並且超精密加工精度已開始進入納米級(0.01μm)。
在可靠性方面,國外數控裝置的mtbf值已達6 000h以上,伺服系統的mtbf值達到30000h以上,表現出非常高的可靠性。
為了實現高速、高精加工,與之配套的功能部件如電主軸、直線電機得到了快速的發展,應用領域進一步擴大。

Ⅸ 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。

Ⅹ 數控機床設備的結構特點和性能要求是什麼

數控機床雖然也有普通機床所具有的床身和立柱、導軌、操作台、刀架等部件。但為了與控制系統的高精度、高速度控制相匹配,對機床主機部分的結構設計還提出了高精度、高剛度、低慣量、低摩擦、無間隙、高諧振頻率、適當的阻尼比等要求。由於機械結構形式是體現其性能的具體手段,是實現性能的核心因素,因此數控機床的關鍵部件在結構設計中也有了重大變化。
數控機床設備的結構特點:
一、基礎部件的結構特點
(1)基礎部件的主要作用
數控機床的基礎件主要包括床身、立柱、操作台等支承件,它們的基本功能是支承承載和保持各執行器官的相對位置。數控機床集粗精工於一體,既要能夠承受粗工時大吃刀、大走刀的最大切削力、又要能夠保證精工時的高精度。
(2)基礎部件的性能要求
對基礎件的結構設計在強度、剛度、抗振性、熱變形和內應力等都提出了很高的要求。
(3)基礎部件的改進方法
鑄件採用全封閉截面,合理布置內部隔板和肋條,含砂造型或填充混凝土等材料,導軌面加寬,車床採用傾斜的床身和導軌還利於排屑,床身、立柱採用鋼質焊接結構,可以明顯提高其剛度,根據熱對稱原則布局還能增加散熱隔熱效果。
二、傳動模塊的結構特點
(1)傳動模塊的主要作用
主傳動模塊實現各種刀具和工件所需的切削功率,且在盡可能大的轉速范圍內保證恆功率輸出,同時為使數控機床能獲得最佳的切削速度,主傳動須在較寬的范圍內實現無級變速。現行數控機床採用高性能的直流或交流無級調速主軸電機,較普通機床的機械分級變速傳動鏈大為簡化。
(2)傳動模塊的性能要求
對精度有直接影響的主軸組件的精度、剛度、抗振性和熱變形性能要求,可以通過主軸組件的結構設計和合理的軸承組合及選用高精度專用軸承加以保證。
(3)傳動模塊的改進方法
為提高效率和自動化程度,主軸應有刀具或工件的自動夾緊、放鬆、切屑清理及主軸准停機構。新型的陶瓷主軸、重量輕、熱膨脹率低,具有高的剛性和精度。
三、進給模塊的結構特點
(1)進給模塊的主要作用
數控機床的進給模塊是由電機驅動,通過滾珠絲杠帶動刀具或工件完成各坐標方向的進給運動。
(2)進給模塊的性能要求
為確定進給模塊的傳動精度和穩定性,在設計機械裝置時,以「無間隙、低摩擦、低慣量、高剛度」為原則。
(3)進給模塊的改進方法
①採用低摩擦、輕拖動、高效率的滾珠絲杠和直線滾動導軌;②採用大扭矩、寬調速的電機直接與絲杠相聯接,縮短和簡化進給傳動鏈;③通過消隙裝置消除齒輪、絲杠、聯軸器的傳動間隙;④對滾動導軌和絲杠預載入荷預拉伸。
四、其他模塊的結構特點
(1)操作台
數控鏜、數控銑中心,採用內部結構具有數控進給驅動機構特點的回轉操作台,實現圓周任意角度的分度和進給運動。對多工序數控機床,配置自動交換操作台,進一步縮短輔助時間。
(2)刀架模塊
回轉刀架,更換主軸換刀和帶刀庫的自動換刀模塊及多刀架、多主軸布局對提高效率和自動化水平發揮了重要作用。為使刀具在機床上迅速定位、夾緊,普遍採用標准刀具系統和機夾刀。
(3)數控附件
機床附件的作用是配合機床實現自動化。數控機床專用的附件有:①對刀儀,②自動編程機,③自動排屑器,④物料儲運及上下料裝置,⑤自動冷卻、潤滑及各種新型配套件如導軌防護罩等。
(4)潤滑模塊
切削油的注油方式即針對不同的對象所採取的不同方式進行潤滑,各種注油方式對應的工藝也不盡相同。切削油供油系統潤滑充分、供油量容易控制、散熱和除雜質能力強,通常是通過油泵將切削油從油箱吸油後輸送到需要切削的部位。常見的注油方式有:滴油方式、飛濺方式、噴油方式、油霧方式等。

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