数控加工误差有哪里部分组成
由于雕刻机的广泛应用,在各行各业都有一定的地位,我们对于雕刻机的专加工精度要属求也越来越高,然后由于受到自身因素的影响,也难免存在一些加工的误差,同时也有数控系统的插补进给误差,位置控制误差等非机械因素造成的误差,大致可以分为以下几类:
1. 机床系统误差,受机床本位产生的形位公差,如伺服单元,驱动装置产生的重复定位误差,主要由系统受机床脉冲当量大小,均匀度及传动路线影响。
2. 编程误差,即在用直线或圆弧段逼近零件轮廓时产生的误差,这是影响零件工精度的一个重要原因。
3. 测量误差,受量具测量精度及测量者操作方法的影响,导致实测尺寸不准确。
4. 刀具磨损误差,所加工零件的材料以及刀具本身的材料在高温高剪切力的环境下,容易受较大的磨损所产生误差。
5. 刀尖圆弧误差,在切削内孔,外圆或端面或锥面时,刀尖圆弧影响过切或少切的情况。
6. 对刀误差。在移动到起刀点位置时受操作系统的进给修调比例值所引起。
7. 反向失动量引起的误差,雕刻机由于机械间隙与传动部件的弹性形变。
❷ 数控加工的误差由哪几部分构成
机械部分,刀具部分。
❸ 数控加工中心加工出现误差的原因有哪些
数控加工中心是一种高精度、高效率的自动化金属加工设备,配备多工位刀塔或动力刀塔,可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件,具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能,并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。但由于控制系统、驱动系统及被控制对象的电气和机械系统中出现任何问题都会导致误差问题,下面简单介绍下数控加工中心出现误差的原因和解决方案:
一、机床出现误差产生的原因
①在高速加工中数控系统可能存在升降速误差和伺服系统滞后误差
②由于控制系统、驱动系统及被控制对象的电气和机械系统存在惯性,在加速度很大的情况下会出现冲击、震荡、超程、失步等动态误差。
③三轴联动数控端铣加工中加工误差由直线逼近误差和法向矢量转动误差两方面因素组成;
④加工误差与加工表面法曲率、刀具半径、插补长度有关,且与插补长度的平方成正比;
⑤插补段内最大加工误差发生在中点附近;
⑥法向矢量转动误差是由于加工表面法向矢量沿插补直线方向的转动引起的,且与刀具半径大小成正比。
⑦由刀具材质和切削油性能的影响产生的精度误差。
二、机床误差的补偿方法
①数控系统自动升降速由数控系统的软件功能自动实现,基本要求是所选用的升降速规律应保证轨迹精度和位置精度,保证升降速过程的快速性、平稳性和稳定性,同时控制算法应尽可能简单便于计算机实现。
②法向矢量转动误差对凸曲面可通过修正刀心位置的方法补偿,凹曲面不需要补偿;系统无自动补偿功能时则采用减小刀具半径从而减小该误差的方法加以控制。
③直线逼近误差由插补弦长决定,插补弦长与数控系统插补周期和刀具进给速度有关,选择插补周期较小的数控系统或减小进给速度可以控制直线逼近误差。
④切削行残留高度误差是影响曲面加工中工件表面粗糙度的主要因素,通过选择合理的切削行宽度工艺参数,可以控制该误差大小。
⑤数控中心的刀具材质与所选用的切削油性能直接影响到刀具的磨损程度,快速磨损的刀具会对工件产生较大的误差。针对不同的工艺选用对应的刀具和切削油有助于提高工件精度。
以上就是数控中心工艺误差产生的原因,只有分析清楚误差产生的机理才能针对性地采取措施才能有效的提高工件的质量。
❹ 数控车床加工误差都有哪些原因造成的
1、加工原理误差
加工原理误差是由于采用了近似的加工运动方式或者近似的刀具轮廓而产生的误差,因在加工原理上存在误差,故称加工原理误差。只要原理误差在允许范围内,这种加工方式仍是可行的。
2、机床的几何误差
机床的制造误差、安装误差以及使用中的磨损,都直接影响工件的加工精度。其中主要是机床主轴回转运动、机床导轨直线运动和机床传动链的误差。
3、刀具的制造误差及弹性变形
弹性形变表现在刀具、机床丝杠副、刀架、加工零件本身等对象的形变,使刀具相对工件出现后退,阻力减小时形变恢复又会出现过切,使工件报废。产生形变的最终原因是这些对象的强度不足和切削力太大。
弹性形变会直接影响零件加工尺寸精度,有时还会影响几何精度(如零件变形时容易产生锥度,因为远离卡盘的位置形变幅度越大),刀具的强度不足,可以设法提高,有时机床和零件本身的强度,是没法选择或改变的,所以只能从减小切削力方面着手,来设法克服弹性形变,切深越小、刀具越锋利、工件材料硬度较低、走刀速度减小等都会减小实际切削阻力,都会减轻弹性形变。
所以为了保证工件的尺寸精度,往往把精加工、半精加工和粗加工分开,也就是说把弹性形变大的和弹性形变小的不同工序分开进行(粗加工时追求效率基本不追求精度,刀具需要偏钝,侧重强度,精加工时切削量很小,追求精度,刀具侧重锋利,减小切削阻力),在对刀试切时,就按照不同工序实际加工时的切深进行试切,确保试切时和实际加工时阻力和弹性形变幅度大致相当,确保数控机床坐标系建立准确,确保普通机床进刀准确;然后在精加工时尽可能采用比较锋利的刀具,最大程度减小切削抗力、减小形变。
刀具的制造误差、安装误差以及使用中的磨损,都影响工件的加工精度。刀具在切削过程中,切削刃、刀面与工件、切屑产生强烈摩擦,使刀具磨损。当刀具磨损达到一定值时,工件的表面粗糙度值增大,切屑颜色和形状发生变化,并伴有振动。刀具磨损将直接影响切削生产率、加工质量和成本。
4、夹具误差
夹具误差包括定位误差、夹紧误差、夹具安装误差及对刀误差等,这些误差主要与夹具的制造和装配精度有关。
4.1、基准不重合误差
当定位基准与工序基准不重合时而造成的加工误差,称为基准不重合误差,其大小等于定位基准与工序基准之间尺寸的公差。
4.2、基准位移误差
工件在夹具中定位时,由于工件定位基面与夹具上定位元件限位基面的制造公差和最小配合间隙的影响,导致定位基准与限位基准不能重合,从而使各个工件的位置不一致,给加工尺寸造成误差,这个误差称为基准位移误差。
5、转速对加工的影响
正常情况下,大家知道,转速越高,切削的效率越高,效率就是利润,所以,要在条件允许的情况下,运行尽可能高的转速进行切削。但转速、工件直径确定切削线速度,线速度受工件硬度、强度、塑性、含碳量、含难切削合金量和刀具的硬度及几何性能等因素制约,所以要在线速度限制下选择尽可能高的转速。另外转速高低选择要根据不同材质的刀具确定,例如高速钢加工钢件时,转速较低时粗糙度较好,而硬质合金刀具则转速较高时,粗糙度较好。再者,在加工细长轴或薄壁件时,要注意将转速调整避开零件共振区,防止产生振纹影响表面粗糙度。
6、切削要素对表面粗糙度的影响
知道工件材质较硬时,加工后工件表面粗糙度较好,另外当工件材料的可塑性和延展性越高时(如铜材、铝材),就需要刀具越锋利才能加工出比较好的表面粗糙度,灰铸铁加工相对于钢件加工来说,因为成份复杂,含杂质程度高,就需要刀具硬度较高。有些延展性较高强度又较高的合金材料,就需要锋利却又能保证强度的刀具,所以就比较难加工(如不锈钢、镍基耐热合金、钛合金等)。
除了材料对刀具提出要求以外,切削要素对表面粗糙度也会产生影响,当精加工切深太小,甚至比刀具刃厚还小时,刀刃已不能实现正常切削,所以产生挤压,也就会出现很差的表面粗糙度。当切深太大,甚至使刀具产生弯曲时,这时工件材料是被撕裂下来的,所以在工件上会留下很多丝状铁屑残留和较明显的纹路。走刀速度对工件表面粗糙度的影响也是相当明显的,当走刀速度加快或刀具副偏角不恰当时,会使走刀纹路高度加大,也就使表面粗糙度变差。
❺ 机床的误差包括哪些方面
1、加工误差
加工误差是指被加工工件达到的实际几何参数(尺寸、形状和位置)对设计几何参数的偏离值。在生产实际中,影响加工精度的工艺因素是错综复杂的。对于某些加工误差问题,不能仅用单因素分析法来解决,而需要用概率统计方法进行综合分析,找出产生加工误差的原因,加以消除。
2、机床空间几何误差
机床空间几何误差指的是数控机床加工过程中在三维坐标中引起的几何方面的误差。
3、热误差
热误差是由于设备或机器由于热变形而产生的与预期效果之间的差异,通常是指导致的加工误差或运动误差。我们所说的热误差通常是指机床的热误差。
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其中,机床几何误差、热误差和力误差占总误差的65%,是影响数控机床加工精度的主要误差因素。不同的工况下各误差源所占比例是有区别的,如越是精密的机床或精密的加工,热误差所占比例越大。
机床误差运动学分析方法:
图解法:简单、直观、精度低、求系列位置时繁琐。
解析法-正好与以上相反。
实验法-试凑法,配合连杆曲线图册,用于解决实现预定轨迹问题。
思路:由机构的几何条件,建立机构的位置方程,然后就位置方程对时间求一阶导数,得速度方程,求二阶导数得到机构的加速度方程。
❻ 数控加工误差是怎么造成的
数控加抄工误差△数加是由编程误差△编、机床误差△机、定位误差△定、对刀误差△刀等误差综合形成。
即:△数加=f(△编+△机+△定+△刀)
其中:
1、编程误差△编由逼近误差δ、圆整误差组成。逼近误差δ是在用直线段或圆弧段去逼近非圆曲线的过程中产生。圆整误差是在数据处理时,将坐标值四舍五入圆整成整数脉冲当量值而产生的误差。脉冲当量是指每个单位脉冲对应坐标轴的位移量。普通精度级的数控机床,一般脉冲当量值为0.01mm;较精密数控机床的脉冲当量值为0.005mm或0.001mm等。
2、机床误差△机由数控系统误差、进给系统误差等原因产生。
3、定位误差△定是当工件在夹具上定位、夹具在机床上定位时产生的。
4、对刀误差△刀是在确定刀具与工件的相对位置时产生。
❼ 数控加工都有哪些误差
1、随机误差。随机误差是在同一条件下,多次测量同一量值时,绝对值和符回号不可预定变化答的误差。产生随机误差的因素很多,这些因素多具有偶然性和不稳定性。如测量机构的间隙、运动间摩擦力的变化、测量力的变动及温度的波动等。
2、系统误差。系统误差是指在同一条件下,对同一测量值进行多次重复测量时,误差大小和符号均保持不变或按一定规律变化的误差。即前一种情况为定值系统误差,后一种情况为变直系统误差。
3、粗大误差。粗大误差是指超出规定条件下预期的误差。这种误差是由于测量者主观上疏忽大意造成读错、记错,或客观条件发生突变(外界干扰、振动)因素所致。
❽ 数控车床加工误差的产生都有哪些原因
1、定位误差。
一是基准不重合误差。在零件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依据的基准称为设计基准。在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准称之为工序基准。在机床上对工件进行加工时,必须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准,如果所选用的定位基准与设计基准不重合,就会产生基准不重合误差。
二是定位副制造不准确误差。夹具上的元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确,它们的实际尺寸(或位置)都允许在分别规定的公差范围内变动。工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副,由于定位副制造不准确和定位副间的配合间隙引起工件最大位置变动量,称为定位副制造不准确误差。
2、刀具的几何误差。任何刀具在切削过程中,都不可避免产生磨损,并由此引起工件尺寸和形状的改变。正确的选用刀具材料和选用新型耐磨的刀具材料,合理的选用刀具几何参数和切削用量,正确的采用冷却液等,均能最大限度减少刀具和尺寸磨损。必要时还可以用补偿装置对刀具尺寸磨损进行补偿。
3、车床主轴回转误差。主轴回转误差是指主轴个瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。产生主轴径向回转误差的主要原因有:主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。适当提高主轴及箱体的制造精度,选用高精度的轴承,提高主轴部件的装配精度,对高速主轴部件进行平衡,对滚动轴承进行预紧等。均可提高机床主轴的回转精度。
4、调整误差。在机械加工每一道工序中,总要对工艺系统进行这样和那样的调整工作。由于调整不可能绝对准确,因而产生调整误差。在工艺系统中,工件、刀具在机床上的互相位置精度,是通过调整机床、刀具、夹具或工件等来保证的。当机床、刀具、夹具和工件毛坯等的原始精度都达到工艺要求而又不考虑动态因素时,调整误差的影响,对加工精度起到决定性的作用。
5、传动链误差。传动链的传动误差是指内联系传动链中首末两轮传动元件之间相对运动的误差。传动误差是由传动链中各组成环节的制造和装配误差,以及使用过程中磨损所引起的误差。
6、工艺系统受热变形引起的误差。工艺系统热变形对加工精度的影响别较大,特别是在精密加工和大件加工中,由热变形所引起的加工误差有时可占工件总误差的50%。机床、刀具和工件受到各种热源的作用,温度会逐渐升高,同时它们也通过各种传热方式向周围的物质和空间散发热量。
7、导轨误差。导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准,也是机床运动的基准。车床导轨的精度要求主要有以下三方面:在水平面内的直线度;在垂直面内的直线度;前后导轨的平行度。除了导轨本身的制造误差外,导轨的不均匀磨损和安装质量,也是造成导轨误差的重要因素。
8、测量误差。零件在加工时或加工后进行测量时,由于测量方法、量具精度以及工件和主客观因素都直接测量精度。如:温度、振动、灰尘等,其中温度引起的测量误差最大。
9、人员误差。人员误差是由测量人员主管因素和操作者技术水平所引起的误差。测量人员对量具使用的方法不正确,对读数值的分辨能力和对量具的调节能力不强等因素引起的测量无差。
10、工艺系统受力变形产生的误差。一是工件刚度。工艺系统中如果工件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低,在切削力的作用下,工件由于刚度不足而引起的变形对加工精度的影响比较大。二是刀具的刚度。外圆车刀在加工表面法线(y)方向的刚度很大,其变形可以忽略不计。车削直径较小内孔时,刀杆细刚度很差,刀杆受力变形很大,对加工孔的精度有很大的影响。三是机床部件的刚度。机床部件由许多零件组成,机床部件刚度迄今尚无合适的简便计算方法,目前主要还是用实验方法来测定机床部件的刚度。变形与载荷不成线性关系,加载曲线和卸载曲线不重合,卸载曲线滞后于加载曲线。
两曲线线间所包容的面积就是加载和卸载循环中所消耗的能量,它消耗与摩擦力所做的功和接触变形功;第一次卸载后,变形恢复不到第一次加载的起点,这说明有残变形存在,经多次加载卸载后,加载曲线起点才和卸载曲线终点重合,残变形才逐渐减小到零。
❾ 数控加工的误差来源有哪些怎样控制
1.机床本身体的间隙,可以在参数里补尝一下。
2.刀具的磨损,这得人为的去检测。
3.有时在最后精车的时间缠了铁丝之类的也会出现误差