小數(shù)控車床工件加工尺寸偏差的原因

眾所周知，小數(shù)控車床是配置有CNC數(shù)控系統(tǒng)、伺服控制系統(tǒng)等控制裝置和高精度進(jìn)給系統(tǒng)、刀庫(kù)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的一款新型加工設(shè)備。從加工形式上來(lái)說(shuō)，它和迄今為止任何一種加工機(jī)床都不太一樣。小數(shù)控車床是集自動(dòng)化加工和復(fù)合集中化加工為一體的高精、高效加工設(shè)備。不過(guò)，影響工件終加工精度和加工效率的因素有很多。下面就跟大家說(shuō)一下小數(shù)控車床工件加工尺寸偏差的原因及解決措施。

一、造成工件加工尺寸偏差的主要原因

我們知道，數(shù)控車床是由控制系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、伺服電機(jī)、機(jī)械進(jìn)給裝置、工作臺(tái)部分、反饋測(cè)量裝置等組成。工件加工時(shí)，通過(guò)CNC數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)字運(yùn)算后向伺服驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，再經(jīng)機(jī)械進(jìn)給裝置遞給工作臺(tái)，使工件與刀具之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)位置檢測(cè)反饋裝置將工件與刀具之間的實(shí)際相對(duì)移動(dòng)量轉(zhuǎn)變成電信號(hào)反饋給CNC數(shù)控裝置，數(shù)控裝置將指令轉(zhuǎn)位量與反饋的實(shí)際轉(zhuǎn)位量進(jìn)行比較，從而加工出符合加工程序設(shè)計(jì)要求的工件。

不過(guò)，在小數(shù)控車床實(shí)際加工中卻時(shí)常出現(xiàn)工件與刀具之間并未完全按照指令值進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)，造成加工零件尺寸與設(shè)計(jì)不符。從而出現(xiàn)加工尺寸偏差現(xiàn)象的發(fā)生。通常造成這類故障的原因主要有：伺服電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)位值與指令轉(zhuǎn)位值相符，但工件與刀具的實(shí)際相對(duì)移動(dòng)未達(dá)到要求；伺服電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)位值與指令轉(zhuǎn)位值不符；機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)回零位置偏差；外界干擾或脈沖丟失以及機(jī)械故障導(dǎo)致等幾個(gè)原因。

二、工件加工尺寸偏差的解決措施

前面我們說(shuō)過(guò)，數(shù)控車床配置有CNC數(shù)控系統(tǒng)和伺服控制系統(tǒng)的電子控制裝置，這類系統(tǒng)一般都有誤差補(bǔ)償功能，因而采用軟件補(bǔ)償是預(yù)防和解決加工尺寸偏差為直接和有效的方法。主要包括刀具補(bǔ)償和插補(bǔ)算法等兩個(gè)措施。

1、插補(bǔ)算法補(bǔ)償：我們知道，數(shù)控車床數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)值只能是一段軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)值，因此，在起點(diǎn)和終點(diǎn)之間要進(jìn)行“數(shù)據(jù)點(diǎn)密化”工作，這個(gè)過(guò)程我們稱之為插補(bǔ)過(guò)程。通過(guò)插補(bǔ)可以實(shí)時(shí)控制刀具在整個(gè)加工過(guò)程中的切削運(yùn)動(dòng)軌跡，大程度的降低因一些不可預(yù)知的原因?qū)ぜ庸こ叽邕^(guò)大造成的影響。從而實(shí)現(xiàn)工件的高精度加工。

2、刀具補(bǔ)償：通過(guò)刀具補(bǔ)償預(yù)防數(shù)控車床工件加工尺寸偏差過(guò)大，是為主要的補(bǔ)償手段不過(guò)，要進(jìn)行刀具補(bǔ)償先應(yīng)對(duì)前后兩段的軌跡交接類型進(jìn)行判斷，對(duì)于直線和圓弧有四種轉(zhuǎn)接形式，分別為直線與直線相接、直線與圓弧相接、圓弧與直線相接和圓弧與圓弧相接。根據(jù)兩段程序軌跡的矢量夾角和刀具補(bǔ)償方向的不同，程序段過(guò)渡的刀具半徑補(bǔ)償分為伸長(zhǎng)型、縮短型和插入型等三種轉(zhuǎn)接過(guò)渡方式。

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