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軸承知識(shí)

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提高數(shù)控機(jī)床加工精度的幾點(diǎn)思考

2024-08-23

0 引言

在數(shù)控機(jī)床中,精度的表示主要是由誤差大小來(lái)表示的,具體精度分為兩種,包括靜態(tài)精度和動(dòng)態(tài)精度。其中靜態(tài)精度指的是在機(jī)床不工作不切削的狀態(tài)下檢測(cè)出來(lái)的,主要指標(biāo)為機(jī)床本身的幾何精度以及定位精度,這種精度對(duì)于機(jī)床精度的檢測(cè)來(lái)說(shuō)只能表現(xiàn)機(jī)床的原始精度;動(dòng)態(tài)精度顧名思義則是機(jī)床在切削過(guò)程中所檢測(cè)和達(dá)到的精度,該精度值的測(cè)量包括了機(jī)床的原始精度以及在加工過(guò)程中環(huán)境以及工藝問(wèn)題影響后的精度表示,包括了加工過(guò)程中選用的刀具、工件、振動(dòng)等帶來(lái)的誤差。在機(jī)床的生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)于機(jī)床的動(dòng)態(tài)精度不能有效的控制,能夠保證的就是機(jī)床的靜態(tài)精度,原始制造的精度,數(shù)控機(jī)床的加工精度則有很多方面的影響因素,這將是下文的主要探討內(nèi)容。

1、數(shù)控機(jī)床加工精度的影響因素

1.1 機(jī)床本身的誤差 在大量的數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)中表明,機(jī)床的65.7%以上,在安裝時(shí)就不能完全符合其相關(guān)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn),在工作當(dāng)中90%的數(shù)控機(jī)床都處于一個(gè)失準(zhǔn)的工作環(huán)境和狀態(tài)下,這種情況就決定了機(jī)床工作狀態(tài)監(jiān)控的重要性,機(jī)床精度的測(cè)試對(duì)于機(jī)床精度的保障來(lái)說(shuō)是一個(gè)必要的基礎(chǔ),能夠?qū)α慵募庸ぞ雀玫谋U稀?/p>

1.2 溫度影響 除了機(jī)床本身的精度誤差之外,機(jī)床在車間環(huán)境下的運(yùn)作也會(huì)受到影響,包括車間的溫度浮動(dòng),電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱以及接卸摩擦、介質(zhì)影響等,這些問(wèn)題都會(huì)對(duì)機(jī)床的形態(tài)以及精度造成一定程度的影響,機(jī)床的溫度變化就會(huì)出現(xiàn)調(diào)整精度的喪失,對(duì)機(jī)床的精度以及加工工件的尺寸和精度有所影響。同時(shí),溫度升高也使軸承間隙發(fā)生變化,進(jìn)而影響加工精度。另一方面,溫度升高使溫度分布不均勻,造成各零件或零件各部分之間的相互位置關(guān)系發(fā)生變化,從而造成零件的位移或扭曲。

1.3 反向偏差 所謂的反向偏差指的是在數(shù)控機(jī)床的工作中由于坐標(biāo)軸在傳動(dòng)過(guò)程中造成的反向死區(qū)或者反向間隙造成的誤差現(xiàn)象,也可以成為反向間隙或者失動(dòng)量。對(duì)于采用半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床,反向偏差的存在就會(huì)影響到機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度,從而影響產(chǎn)品的加工精度。

1.4 間隙誤差 數(shù)控機(jī)床的加工過(guò)程中需要用到傳動(dòng)鏈,傳動(dòng)鏈的運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生一些間隙,這些間隙就容易造成誤差,尤其是在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中機(jī)床沒(méi)有產(chǎn)生運(yùn)動(dòng),這就會(huì)造成數(shù)控機(jī)床的震蕩或者較大的誤差問(wèn)題。

2、數(shù)控機(jī)床加工精度的提高措施

2.1 機(jī)床的選用 由于機(jī)床本身的精度也有差別,這就需要我們?cè)跈C(jī)床的選擇上要注意機(jī)床型號(hào)以及精度的選擇,目前數(shù)控機(jī)床位置精度的檢驗(yàn)通常采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO230-2 或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10931-89 等。在機(jī)床的選擇中還要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)有所注意,這是由于標(biāo)準(zhǔn)的不同也會(huì)造成精度的差別。

2.2 零件的控制 滑動(dòng)軸承的機(jī)床可以選用耐磨性較好的軸承,從而保障機(jī)床的工作精度。

2.3 對(duì)車間環(huán)境的控制 減少熱源:重點(diǎn)放在主軸軸承的轉(zhuǎn)速、間隙調(diào)整及合理的預(yù)緊。對(duì)于推力軸承和圓錐滾子軸承,因其工作條件差發(fā)熱較大,必要時(shí)可以改用推力角接觸球軸承代替,以盡量減少某些零部件的摩擦發(fā)熱。隔熱:使熱源遠(yuǎn)離主軸,如將電動(dòng)機(jī)、變速器隔離、采用分離傳動(dòng)等。散熱:加強(qiáng)潤(rùn)滑冷卻、采用油冷、風(fēng)冷等方式、加快熱量散發(fā)。減少熱變形的影響:無(wú)論采用何種方式,只能減少熱變形而很難完全消除熱變形,因此還應(yīng)該采取措施,以減少熱變形的影響。

2.4 反向偏差的控制 由于反向偏差會(huì)造成設(shè)備的精度變低,并且隨著機(jī)床的應(yīng)用時(shí)間越久,磨損越大,誤差也會(huì)越來(lái)越大,這就需要在機(jī)床的應(yīng)用過(guò)程中對(duì)于反向偏差進(jìn)行定期的檢測(cè)和補(bǔ)償工作,從而盡可能的減少誤差,提高機(jī)床工作精度。

2.5 誤差補(bǔ)償 誤差補(bǔ)償指的是在對(duì)數(shù)控機(jī)床加工中將定軸的位置做相應(yīng)的記錄,此外,結(jié)合相關(guān)的記錄數(shù)據(jù)和實(shí)際的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較,了解誤差值,并且在操作中在軸上選定測(cè)量的基準(zhǔn)點(diǎn),記錄下運(yùn)行中的誤差值,輸入到相關(guān)的控制系統(tǒng)內(nèi),這樣可以很好的控制不同點(diǎn)的軸運(yùn)動(dòng)和誤差時(shí)間。如果所測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量越多,說(shuō)明螺距所需要補(bǔ)償?shù)恼`差效果就越明顯,這種誤差補(bǔ)償技術(shù)的前提是建立在數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系下的,確定數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的重要參數(shù)是參考點(diǎn),因此,一定要保證所選擇的參考點(diǎn)的誤差值是零。

2.6 反向間隙誤差的補(bǔ)償 由于數(shù)控機(jī)床中反向間隙誤差的影響,所以在數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)中必須對(duì)反向間隙誤差充分重視,并且采取有效的解決措施。但是不可否認(rèn)的是,間隙是存在的,所以我們要做的是通過(guò)螺距誤差補(bǔ)償技術(shù)對(duì)機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的各點(diǎn)反向間隙進(jìn)行記錄,并且通過(guò)數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)對(duì)反向運(yùn)動(dòng)直接進(jìn)行誤差的補(bǔ)償操作,從而利用參數(shù)的設(shè)置和數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)定來(lái)減小誤差。

2.7 技術(shù)的完善 機(jī)床的精度隨著科技的發(fā)展也在不斷的完善和進(jìn)步,機(jī)床精度從原來(lái)的微米級(jí)再向著納米級(jí)進(jìn)步,其中還需要更多的研究和發(fā)展,尤其表現(xiàn)在軸承技術(shù)上,避免軸承技術(shù)的遲滯是發(fā)展的難題之一,遲滯現(xiàn)象對(duì)于定位的精度影響尤為重要,在研究中發(fā)現(xiàn)靜壓軸承技術(shù)能夠?qū)C(jī)械的遲滯現(xiàn)象有所解決,所以在高精度的數(shù)控機(jī)床加工中得到了大量的應(yīng)用。

3、結(jié)語(yǔ)

綜上所述,在數(shù)控機(jī)床的加工工作當(dāng)中,對(duì)于數(shù)控機(jī)床的精度影響因素有很多,對(duì)于這些影響我們要綜合分析,從多方面盡可能的降低誤差,實(shí)現(xiàn)加工精度的有效提升。

來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)

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