CZDM數控切割機加工精度的影響因素和生產工藝
影響數控的因素有:影響機械加工精度的因素及提高加工精度的措施
工藝系統中的各組成部分,包括機床、刀具、夾具的制造誤差、安裝誤差、使用中的磨損都直接影響工件的加工精度。也就是說,在加工過程中工藝系統會產生各種誤差,從而改變刀具和工件在數控切割機的運動過程中的相互位置關系而影響零件的加工精度。這些誤差與工藝系統本身的結構狀態和切削過程有關,產生加工誤差的主要因素有:
(1)系統的幾何誤差
①加工原理誤差
加工原理誤差是由于采用了近似的加工運動方式或者近似的刀具輪廓而產生的誤差,因在加工原理上存在誤差,故稱加工原理誤差。只要原理誤差在允許范圍內,這種加工方式仍是可行的。
②機床的幾何誤差
機床的制造誤差、安裝誤差以及使用中的磨損,都直接影響工件的加工精度。其中主要是機床主軸回轉運動、機床導軌直線運動和機床傳動鏈的誤差。
③刀具的制造誤差及磨損
刀具的制造誤差、安裝誤差以及使用中的磨損,都影響工件的加工精度。刀具在切削過程中,切削刃、刀面與工件、切屑產生強烈摩擦,使刀具磨損。當刀具磨損達到一定值時,工件的表面粗糙度值增大,切屑顏色和形狀發生變化,并伴有振動。刀具磨損將直接影響切削生產率、加工質量和成本。
④夾具誤差
夾具誤差包括定位誤差、夾緊誤差、夾具安裝誤差及對刀誤差等。這些誤差主要與夾具的制造和裝配精度有關。下面將對夾具的定位誤差進行詳細的分析。
工件在夾具中的位置是以其定位基面與定位元件相接觸(配合)來確定的。然而,由于定位基面、定位元件工作表面的制造誤差,會使各工件在夾具中的實際位置不相一致。加工后,各工件的加工尺寸必然大小不一,形成誤差。這種由于工件在夾具上定位不準而造成的加工誤差稱為定位誤差,用△D表示。它包括基準位移誤差和基準不重合誤差。在采用調整法加工一批工件時,定位誤差的實質是工序基準在加工尺寸方向上的最大變動量。采用試切法加工,不存在定位誤差。
定位誤差產生的原因是工件的制造誤差和定位元件的制造誤差,兩者的配合間隙及工序基準與定位基準不重合等。
●基準不重合誤差
當定位基準與工序基準不重合時而造成的加工誤差,稱為基準不重合誤差,其大小等于定位基準與工序基準之間尺寸的公差,用△B表示。
●基準位移誤差 工件在夾具中定位時,由于工件定位基面與夾具上定位元件限位基面的制造公差和最小配合間隙的影響,導致定位基準與限位基準不能重合,從而使各個工件的位置不一致,給加工尺寸造成誤差,這個誤差稱為基準位移誤差,用△Y表示。圖1-12a是圓套銑鍵槽的工序簡圖,工序尺寸為A和B。圖1-12b是加工示意圖,工件以內孔D在圓柱心軸上定位,O是心軸軸心,C是對刀尺寸。尺寸A的工序基準是內孔軸線,定位基準也是內孔軸線,兩者重合,△B=0。但是,由于工件內孔面與心軸圓柱面有制造公差和最小配合間隙,使得定位基準(工件內孔軸線)與限位基準(心軸軸線)不能重合,定位基準相對于限位基準下移了一段距離,由于刀具調整好位置后在加工一批工件過程中位置不再變動(與限位基準的位置不變)。所以,定位基準的位置變動影響到尺寸A的大小,給尺寸A造成了誤差,這個誤差就是基準位移誤差。