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影响数控铣床、加工中心加工精度的原因有那些

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发表时间:2016-11-12 16:02

  数控铣、加工中心精度误差是由外部条件引起的,受外界条件影响较大。它可分为:工装受载影响的定位精度误差、内应力影响几何精度误差、热变形引起形位误差等。

1.切削力、工装受载影响精度误差

工件在加工时,常会受到切削力、夹紧力、惯性力、重力等的作用,从而产生相应的变形,最终破坏了刀具和工件之间的正确的相对位置,降低了工件的加工精度。例如,当工件刚度远小于刀具及夹具的刚度时,在切削力的作用下,工件就会由于刚度不足而导致变形,从而降低了加工精度。反之,当工件的刚度远大于刀具及夹具的刚度时,在加工工件过程中刀具及夹具就会出现变形,也会降低工件的精度。

因此,要合理地选择刀具材料,增大刀具的前向和主偏角,对工件材料进行合理的热处理以改善其加工性能。同时,要提高工艺系统刚度,减少切削力并压缩它们的变动幅值。

2.内应力影响几何精度误差

所谓内应力,即是在没有外力作用而存在于零件内部的应力。工件上一旦产生内应力,就会使工件处于一种高能位的不稳定状态,从而本能地向低能位的稳定状态转化,并伴随工件变形,最终使工件丧失原有的加工精度。例如,工件在热处理后,由于壁厚不均、冷却不均等原因,产生内应力,从而导致变形,最终降低加工精度。

因此,在设计零件时,要尽量做到壁厚均匀,结构对称,以减少内应力的产生。

3.热变形引起形位误差

在精密加工和大件加工中,工艺系统热变形对工件加工精度的影响较大,由热变形所引起的加工误差有时可占工件总误差的40%~70%。机床、刀具和工件受到各种热源的作用,温度会逐渐升高,同时它们向周围的物质和空间传递热量。从而使工件和整个工艺系统产生变形,当单位时间传人的热量与其散出的热量相等时,工艺系统就达到了热平衡状态。例如,在车削大件过程中,因切削力过大导致主轴轴承及Z轴丝杠温度提高,从而产生较大变形,最终影响工件的加工精度。

 4.综上所述,除上述主要影响因素外,影响数控铣、加工中心的精度因素是多方面的。产品的专业化、产品的结构设计、工艺设计、精加工设备、装配技术的沉淀、工作环境,都是决定数控机床精度关键。所以数控铣、加工中心的精度是多种因素造成的。

     加工中心和数控铣床的精度主要决定于铸件的稳定性、要使铸件稳定首先是设计很合理、结构合理、铸造工艺要合理、加工工艺也要合理、粗加工后还要机械时效、三维震动时效。

 在光机装配生产中,为了消除铸件内应力使尺寸更加稳定,把铸件粗加工完在室温下长期放置,有订单时在精加工。这是在生产过程中最后的时效工艺。

 机床铸件稳定、不但是机床精度高、而且减少机床的磨损、使提高机床的使用寿命大大提高。

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