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機床機械加工誤差產生的原因剖析

2019-05-30 11:59:52仄士春
山東工業技術 2019年10期
關鍵詞:機械

仄士春

摘 要:機床機械加工是工業中的重要項目,機床機械加工生產中容易出現誤差,也就是機械零部件實際尺寸偏離理想尺寸的數值要求,造成機床機械加工生產誤差的原因很多,影響了機床機械加工的過程。本文主要以機床機械加工為研究對象,分析生產中誤差產生的幾點原因。

關鍵詞:機床;機械;加工;誤差

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.040

機床機械加工在制造行業中的應用越來越廣泛,機床機械加工的效率比較高,對加工精度有著明確的要求,隨著機床機械加工行業的發展,機床機械加工中產生了諸多誤差,為了提高機床機械的加工精度,應該了解引起加工誤差的原因,在此基礎上補償誤差,最大化的降低機床機械加工生產中的誤差。

1 誤差影響

機床是機械制造加工的母機,機床與機械制造的質量、性能存在密切的關系,機床加工時涉及到多種運動,根據位置關系完成機床機械制造[1],實際生產中不能忽視誤差的影響,誤差會破壞機床加工的過程,導致工件不符合設計的標準,降低了機床加工生產的合格率。

2 誤差原因

本文結合機床機械生產加工的過程,分析生產中引起誤差的幾點原因,具體分析如下:

(1)制造誤差。制造誤差是指機床機械制造流程中產生的誤差,主要表現在3個方面,分別是:1)回轉誤差,此類誤差出現在主軸位置,機床機械制造中軸承引起了回轉誤差,主軸之間會瞬間產生誤差,軸承、同軸度、主軸繞度等均是制造誤差的來源,回轉誤差是一類變動性的誤差,其在機床機械生產干預了零件的精度[2];2)導軌誤差,機床機械制造生產中有一定的位置關系,當位置關系出現誤差時就會產生導軌誤差,導軌誤差后會出現不均勻磨損、傳動偏位的問題;3)傳動鏈誤差,機床中傳動鏈開始端、末尾端的傳動元件相對運動時發生了誤差,導致機床生產的元件上有裝配誤差,影響了機床制造的過程。

(2)刀具誤差。機床機械生產中的刀具存在磨損問題,刀具磨損后就會產生誤差,刀具加工零部件時改變了實際的尺寸、形狀[3]。機床機械制造生產中刀具不同引起的誤差也不同,普通刀具的誤差對零部件的影響比較小,誤差均可控制在規定的范圍內,而定制刀具誤差的影響不能忽視,一旦定制刀具本身有磨損、變形等問題就會影響零部件生產的精度尺寸。

(3)夾具誤差。夾具在機床機械生產中起到了固定的作用,其可明確規定好生產設備的對應位置,夾具誤差對零部件生產的影響比較大,夾具誤差會破壞工件的固定位置,致使機床和刀具偏位而出現了幾何誤差。

(4)工藝誤差。機床機械加工工藝的誤差原因有:1)工件剛度,機床加工的工件剛度稍低,機床機械刀具切削工件會產生一定的受力,當工件剛度偏低不能支撐切削受力時會引起工件變形誤差;2)刀具剛度,車刀在機床機械加工中的剛度變形是可以忽略的,其影響不大,刀具剛度誤差中影響最大的是刀桿受力,刀桿受力誤差對工件孔位的加工影響較為明顯,尤其是直徑偏小的孔,降低了工件孔的精度;3)機床部件剛度,多種部件組成了加工機床,機床部件的尺寸需采用實驗測定的方法確定,實際機床部件的剛度、表面摩擦力等因素都會引起加工誤差。

(5)定位誤差。機床機械生產加工零部件時需要在工件上選擇合適的要素點,要素點作為加工生產的定位基準,如果定位基準與設計基準不符合就會在生產中出現定位誤差,主要表現為不重合誤差。定位誤差中還包括定位副問題,定位副制造有不準確的間隙,導致加工工件產生了最大位置變化,無法保障工件定位的準確度。

(6)應力誤差。加工部件內部存在內應力,在機床機械加工中會產生外部作用力,外力作用在加工部件上促使內部應力出現了不穩定的情況,內應力由高能向低能轉換,逐漸趨向于穩定狀態,此時就會產生內應力誤差。

3 誤差補償

根據上文中機床機械加工中誤差產生的原因,分析誤差補償的相關方法,具體操作如下:

(1)靜態補償。機床機械制造誤差中的靜態補償是一類基礎措施,主要是在機床加工程序中增加硬件結構,在外力的作用下控制方向上的誤差,致力于減少誤差[4]。例如:機床機械中加工螺絲部件,使用螺距校正尺控制螺絲的間距,平衡螺絲間距參數,完成平衡補償的工作。靜態補償既可以作為獨立的誤差控制方法,也可以與其他方法結合,完成機床機械制造中的誤差補償。

(2)動態補償。動態補償應該與靜態補償方法結合使用,兩種方法結合能夠拓寬動態補償在機床機械加工制造中的使用范圍。例如:機床切削工藝中,機床空間位置會根據機床位置發生改變,此類方法可以根據實際情況給出補償量,完成實時的反饋補償,誤差補償時控制了切削的熱量、溫度等參數,完成了實時補償。

(3)進給補償。機床機械生產誤差控制中的進給補償,主要是依靠進給伺服系統完成的補償。進給補償在機床驅動系統中的傳動裝置上給出控制標準,完善機床加工的軌跡,控制好軌跡正反兩個方向的運動,加工精度能夠達到0.1μm,伺服系統能夠為機床誤差補償提供開環控制、閉環控制的方法,通過伺服電機的轉速降低誤差量。

(4)坐標補償。坐標補償在機床機械生產加工中,利用數控系統對照設計的參照位置,按照坐標原點反饋出實時誤差,數控機床中的坐標補償可以采用誤差校對的方法進行控制,當發生誤差時坐標補償就可以重新設置參照數據,此類方法適用于三軸坐標類的數控機床中,固定好機床機械的加工數據,給出軟件補償結果,有效控制機床生產的誤差。

4 結束語

誤差是機床機械生產加工中不能忽視的因素,誤差對機床機械生產的影響比較大,結合機床機械的生產過程采取誤差補償的方法,降低誤差對機床機械生產加工的影響,完善加工的過程。誤差補償可以提高機床機械生產的準確度,滿足零部件的應用需求。

參考文獻:

[1]徐鳳亮,李多祥.數控機床生產加工誤差的原因及其改善措施[J].中國設備工程,2017(08):64-65.

[2]凌海峰.淺析普通機床加工誤差[J].科技資訊,2016,14(24):60-61.

[3]龍素麗.數控機床加工誤差產生的原因及對策[J].河北農機,2016

(08):62.

[4]董魏巍.數控機床加工誤差產生的原因及對策[J].黑龍江科學,

2014,5(01):168.

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