数控机床的加工精度怎么提高
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数控机床的加工精度怎么提高
　　质量是表示产品优劣程度的参数。机械产品的工作性能和使用寿命在很大程度上取决于零件的机械加工质量，零件的加工质量是整个产品质量的基础。零件的加工质量包括机械加工精度和表面质量两个方面。一般情况下，零件的加工精度越高，则对应的加工成本也越高，生产效率越低。　　因此，设计人员应根据零件的使用要求，合理地规定零件的加工精度。工艺人员则应根据设计要求、生产条件等采取适当的工艺方法，在保证加工精度的前提下，尽量提高生产率和降低成本。一、加工精度　　1.加工精度的概念　　加工精度是指零件加工后的几何参数(尺寸、几何形状和相互位置)的实际值与理想值之间的符合程度。而实际值与理想值之间的偏离程度(即差异)则为加工误差。加工误差的大小反映了加工精度的高低。零件的加工精度包含三方面的内容:尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，这三者之间是有联系的。　　在机械加工中，零件的尺寸、几何形状和表面间相对位置的形成，主要取决于工件和刀具在切削运动过程中的相互位置关系;而工件和刀具，又是安装在夹具和机床上，并受到夹具和机床的约束。因此，在机械加工时，机床、夹具、刀具和工件就构成了一个完整的系统，称之为工艺系统。零件加工精度的问题实质上是整个工艺系统的精度问题。　　2.影响加工精度的主要因素　 &（1）加工原理误差　　加工原理误差是指采用了近似的成型运动或近似形状的刀具进行加工而产生的误差。在曲线或曲而的数控加工中。刀具相对于工件的成型运动是近似的。进一步地说.数控机床在做直线或圆弧插补时，是利用平行坐标轴的小直线段来逼近理想直线或圆弧的.这里存在着加工原理误差。　　（2）机床误差　　机床误差是由机床的制造、安装误差和使用中的磨损造成的。在机床的各类误差中.对工件加工精度影响较大的主要是主抽回转误差和导轨误差。　　（3）夹具误差　　产生夹具误差的主要原因是各夹具元件的制造精度不高、装配精度不高以及夹具在使用过程中工作表面的磨损。夹具误差将直接影响到工件表面的位置精度及尺寸精度，其中对加工表面的位置精度影响最大。　　（4）刀具误差　　刀具的制造误差和使用中磨损是产生刀具误差的主要原因。刀具误差对加工精度的影响，因刀具的种类、材料等的不同而异.如定尺寸刀具(如钻头、铰刀等)的尺寸精度将直接影响工件的尺寸精度。如成型刀具(如成型车刀、成型铣刀等)的形状精度将直接影响工件的形状精度。二、加工表面质量　　机器零件的机械加工质量除了加工精度外，还包括零件在加工后的表面质量。机械产品的工作性能，尤其是它的可靠性、耐久性，在很大程度上取决于其主要零件的表面质量。随着科学技术的发展，机器向着高速重载、高温高压等方向发展、对零件表面质量的要求也越来越高。　　1.表面质量的概念　　表面质量是指零件加工后的表面层状态，它包含表面粗糙度和波度以及表面层的物理机械性能两方面的内容。　　（1）表面粗糙度和波度　　表面粗糙度是指加工表面的微观几何形状误差。通常是机械加工中切削刀具的运动轨迹所形成的，其波距与波高的比值一般小50。　　（2）表面层物理机械性能　　表面层冷作硬化。它是指工件经切削加工后表面层强度、硬度有所提高的现象，也称冷硬或强化；表面层金相组织变化。它是指切削加工(特别是磨削)中产生的高温使工件表层金属的金相组织发生变化，使表层硬度降低的现象；表面层残余应力。它是指切削加工中所产生的切削力和切削热使工件表面层产生残余应力，影响零件的疲劳强度。　　2.影响表面粗糙度的因素　　机械加工中，形成表面粗糙度的主要原因有两个方面:一是刀刃和工件相对运动轨迹所形成的切削残留面积-几何因素；二是和被加工材料性质及切削机理有关的因素-物理因素，它是指切削过程中的塑性变形、摩擦、积屑瘤、鳞刺以及工艺系统中的振动等。三、提高数控机床加工质量的措施　　1.提高加工精度的途径　　生产实际中有许多减小误差的方法和措施，从消除或减小误差的技术上看，可将这些措施分成如下几种。　　（1）误差预防技术　　误差预防技术是指采取相应措施来减少或消除误差，亦即减少误差源或改变误差源与加工误差之间的数量转换关系。　　为减少或消除几何形状误差，可采用如下一些措施：　　采用跟刀架，消除径向力的影响，采用反向走刀，使轴向力的压缩作用变为拉伸作用，同时采用弹性顶尖，消除可能的压弯变形。　　（2）误差补偿技术　　误差补偿技术是指在现有条件下。通过分析、测量，并以这些误差为依据，人为地在工艺系统中引人一个附加的误差，使之与工艺系统原有的误差相抵消。以减小或消除零件的加工误差。　　（3）减小数控系统累积误差的影响　　数控系统在进行快速移动和插补的运算过程中，会产生累积误差，当它达到一定值时，会使机床产生移动和定位误差，影响加工精度。以下措施可减小数控系统的累积误差。　　尽量用绝对方式编程，绝对方式编程以某一固定点(工件坐标原点)为基准，每一段程序和整个加工过程都以此为基准。而增量方式编程，是以前一点为基准，连续执行多段程序必然产生累积误差。　　插入回参考点指令，机床回参考点时，会使各坐标清零，这样便消除了数控系统运算的累积误差。在较长的程序中适当插入回参考点指令有益于保证加工精度。有换刀要求时，可回参考点换刀，这样一举两得。四、提高表面质量的措施　　1.提高操作者技能　　操作者须掌握装刀与对刀技术装刀与对刀是数控机床加工中及其重要并十分棘手的一项基本工作。装刀与对刀的好与差，将直接影响到加工程序的编制及零件的尺寸精度。只有掌握好装刀与对刀技术才能保证加工质量。对刀一般分为手工对刀和自动对刀两大类。目前，绝大多数的数控机床采用手工对刀，常用的是试切对刀法。它可以得到较准确和可靠的结果。　　利用数控车床的仿真系统来检查程序：程序在机床面板输入后必须先仿真，让加工程序在CRT上模拟加工显示加工轨迹，看机床（刀具）的运动及模拟加工出的工件形状是否正确。通过程序仿真，可以检查程序是否正确合理，避免因程序错误而造成事故，从而减少设备和刀具的损耗，确保人身安全，保证加工质量。　　2.降低表面粗糙度值的措施　　合理选择切削用量：适当减少进给盆，选择合理的切削速度及切深，都能减小表面粗糙度值。　　选择适当的刀具材料和几何参数：采用先进的刀具材料，增大刃倾角，减小刀具的主偏角和副偏角，增大刀尖圆弧半径，都可以减小表面粗糙度值。　　改善材料的切削加工性能：采用热处理正火或退火工艺，细化晶粒，可获得表面粗糙度很细的表面。结语　　数控机床是综合应用了当代最新科技成果而发展起来的新型机械加工机床。自其产生以来，数控机床的发展在品种、数量、加工范围与加工精度等方面有了惊人的发展。作为机械加工行业的从业者，我们应该熟练掌握数控机床的操作技能，提高加工质量，为提高企业效益做出贡献。
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单项选择题数控机床加工位置精度高的孔系零件时最好采用（）
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D、进给速度数控机床加工精度异常的诊断处理与预防--《2015年中国机械工程学会设备与维修工程分会学术年会论文集》2015年
数控机床加工精度异常的诊断处理与预防
【摘要】：数控机床加工参数发生变化,机械传动故障,热变形,机床电气参数更改不合理,电机运行异常,机床位置环异常或逻辑控制不妥等,是生产中出现加工精度异常问题的常见原因,如何解决这类故障,是维修工作中仔细研究的重点。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TG659【正文快照】：
在科学技术飞速发展的今天,利用数字信号控制机床运动的数控机床加工技术,越来越受各制造业的青睐。数控机床开始被广泛应用于各行业,尤其在航空制造业中的应用,已经到了不可或缺的地步。在实际应用中难免会存在这样那样的故障,与产品联系最紧密的莫过于机床加工精度的异常问
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京公网安备75号支持多任务的高精度数控机床控制系统设计--《组合机床与自动化加工技术》2011年04期
支持多任务的高精度数控机床控制系统设计
【摘要】：深入研究了数控机床软硬件实现方案,给出了机床数控系统中微处理器和运动控制芯片的型号。重点对数控系统中多任务的调度策略进行研究,给出了基于RT-Linux内核的任务调度方案,在解决多任务调度的同时保证了部分任务的实时性。除此之外,研究在数控机床加工过程中提高加工精度的方法,分析了工件加工过程中,对精度有影响的加工数据的传递过程,设计了有助于提高加工精度的机床数据处理过程。
【作者单位】：
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【分类号】：TG659【正文快照】：
0引言机床在机械加工领域中有着举足轻重的作用。从50年代开始,人们对机床的控制方式开展研究,从早期的基于NC的控制方案发展到今天基于计算机的数控方案。对机床的控制自动化和智能化程度都有了巨大的发展。目前,国际上机床市场基本都是数控机床,并出现了各种分类齐全、专业
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如何选择高精度等级的数控机床？
　　如何选择高精度等级的数控机床？典型零件的关键部位加工精度要求决定了选择数控机床的精度等级。数控机床根据用途又分为简易型、全功能型、超精密型等，其能达到的精度也是各不一样的。简易型目前还用于一部分车床和铣床，其最小运动分辩率为0.01mm，运动精度和加工精度都在（0.03～0.05）mm以上。超精密型用于特殊加工，其精度可达0.001mm以下。这里主要讨论应用最多的全功能数控机床（以加工中心为主）。　　　　按精度可分为普通型和精密型，一般数控机床精度检验项目都有20～30项，但其最有特征项目是：单轴定位精度、单轴重复定位精度和两轴以上联动加工出试件的圆度。　　　　定位精度和重复定位精度综合反映了该轴各运动部件的综合精度。尤其是重复定位精度，它反映了该轴在行程内任意定位点的定位稳定性，这是衡量该轴能否稳定可靠工作的基本指标。目前数控系统中软件都有丰富的误差补偿功能，能对进给传动链上各环节系统误差进行稳定的补偿。例如，传动链各环节的间隙、弹性变形和接触刚度等变化因素，它们往往随着工作台的负载大小、移动距离长短、移动定位速度的快慢等反映出不同的瞬时运动量。在一些开环和半闭环进给伺服系统中，测量元件以后的机械驱动元件，受各种偶然因素影响，也有相当大的随机误差影响，如滚珠丝杠热伸长引起的工作台实际定位位置漂移等。总之，如果能选择，那么就选重复定位精度最好的设备！　　　　铣削圆柱面精度或铣削空间螺旋槽（螺纹）是综合评价该机床有关数控轴（两轴或三轴）伺服跟随运动特性和数控系统插补功能的指标，判断方法是测量加工出圆柱面的圆度。在数控机床试切件中还有铣斜方形四边加工法，也可判断两个可控轴在直线插补运动时的精度。在做这项试切时，把用于精加工的立铣刀装到机床主轴上，铣削放置在工作台上的圆形试件，对中小型机床圆形试件一般取在Ф200～Ф300，然后把切完的试件放到圆度仪上，测出其加工表面的圆度。铣出圆柱面上有明显铣刀振纹反映该机床插补速度不稳定；铣出的圆度有明显椭圆误差，反映插补运动的两个可控轴系统增益不匹配；在圆形表面上每一可控轴运动换方向的点位上有停刀点痕迹（在连续切削运动中，在某一位置停止进给运动刀具就会在加工表面上形成一小段多切去金属的痕迹）时，反映该轴正反向间隙未调整好。　　　　单轴定位精度是指在该轴行程内任意一个点定位时的误差范围，它可以直接反映了机床的加工精度能力，所以是数控机床最关键技术指标。目前全世界各国对这指标的规定、定义、测量方法和数据处理等有所不同，在各类数控机床样本资料介绍中，常用的标准有美国标准（NAS）和美国机床制造商协会推荐标准、德国标准（VDI）、日本标准（JIS）、国际标准化组织（ISO）和我国国家标准（GB）。在这些标准中规定最低的是日本标准，因为它的测量方法是使用单组稳定数据为基础，然后又取出用&值把误差值压缩一半，所以用它的测量方法测出的定位精度往往比用其他标准测出的相差一倍以上。　　　　另外几种标准尽管处理数据上有所区别，但都反映了要按误差统计规律来分析测量定位精度，即对数控机床某一可控轴行程中某一个定位点误差，应该反映出该点在以后机床长期使用中成千上万次在此定位的误差，而我们在测量时只能测量有限次数（一般5～7次）。　　　　数控机床的精度比较难判断，有的需要加工后才能判断，所以这一步比较困难。
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