全國服務(wù)熱線
18823672556
在CNC加工中,存在誤差是在所難免的,因?yàn)榇蟛糠值臄?shù)控機(jī)床在安裝時(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)床精度的測試對于機(jī)床精度的保障來說是一個(gè)必要的基礎(chǔ),能夠?qū)α慵募庸ぞ雀玫谋U稀?/p>
在CNC加工中,精度的表示主要是由誤差大小來表示的,具體精度分為兩種,包括靜態(tài)精度和動(dòng)態(tài)精度。
靜態(tài)精度:又稱幾何精度,是綜合反映數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵零部件經(jīng)組裝后的綜合幾何形狀誤差。
定位精度:是表明所測量的機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部位在數(shù)控裝置控制下,運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的精度。根據(jù)實(shí)測的定位精度數(shù)值,可以判斷出機(jī)床自動(dòng)加工過程中能達(dá)到的最好的工件加工精度。是指零件或刀具等實(shí)際位置與標(biāo)準(zhǔn)位置(理論位置、理想位置)之間的差距,差距越小,說明精度越高。是零件加工精度得以保證的前提。
重復(fù)定位精度:是指在數(shù)控機(jī)床上反復(fù)運(yùn)行同一程序代碼所得到的位置精度的一致程度。是在在相同條件下(同一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上,操作方法不同,應(yīng)用同一零件程序)加工一批零件所得到的連續(xù)結(jié)果的一致程度。
切削精度:是對機(jī)床的幾何精度和定位精度在切削加工條件下的一項(xiàng)綜合檢查。
由上述可見,數(shù)控機(jī)床加工精度的高低分機(jī)械和電氣兩個(gè)方面,機(jī)械方面如主軸精度,如跳動(dòng)、母線等;絲杠的精度;加工時(shí)夾具的精度,機(jī)床的剛性等等。電氣方面則主要是控制方式如半閉環(huán),全閉環(huán)等,還有反饋和補(bǔ)償方式、加工時(shí)的插補(bǔ)精度等。所以機(jī)床精度高低并不取決于機(jī)床是不是全閉環(huán)。
主要介紹如下:
數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)鏈包括數(shù)控裝置→伺服編碼器→伺服驅(qū)動(dòng)器→電機(jī)→絲杠→移動(dòng)部件,根據(jù)位置檢測裝置安裝位置不同,分為全閉環(huán)控制、半閉環(huán)控制、開環(huán)控制。
1、全閉環(huán)控制進(jìn)給伺服系統(tǒng)
將位置檢測裝置(如光柵尺、直線感應(yīng)同步器等)安裝在機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件(如工作臺(tái))上,并對移動(dòng)部件位置進(jìn)行實(shí)時(shí)的反饋,通過數(shù)控系統(tǒng)處理后將機(jī)床狀態(tài)告知伺服電機(jī),伺服電機(jī)通過系統(tǒng)指令自動(dòng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)誤差的補(bǔ)償。但由于它將絲杠、螺母副及機(jī)床工作臺(tái)這些大慣性環(huán)節(jié)放在閉環(huán)內(nèi),調(diào)試時(shí),其系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)調(diào)試比較麻煩。另外像光柵尺、直線感應(yīng)同步器這類測量裝置價(jià)格較高,安裝復(fù)雜,有可能引起振蕩,所以一般機(jī)床不使用全閉環(huán)控制。
2、半閉環(huán)控制進(jìn)給伺服系統(tǒng)
將位置檢測裝置安裝在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的端部或是絲桿的端部,用來檢測絲杠或伺服馬達(dá)的回轉(zhuǎn)角,間接測出機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的實(shí)際位置,經(jīng)反饋送回控制系統(tǒng)。由于機(jī)械制造水平的提高及速度檢測元件和絲桿螺距精度的提高,半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床已能達(dá)到相當(dāng)高的進(jìn)給精度。大多數(shù)的機(jī)床廠家廣泛采用了半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。
現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用情況:
1、全閉環(huán)控制系統(tǒng)
位置檢測裝置(如光柵尺、直線感應(yīng)同步器等)有不同精度等級(±0.01mm、±0.005mm、±0.003mm、±0.02mm),所以全閉環(huán)控制也會(huì)有誤差,定位精度高低受精度等級影響。
位置檢測裝置熱性能(熱變形),測量裝置一般是非金屬材料,熱膨脹系數(shù)與機(jī)床各部件不一致,它是機(jī)床工作精確度的關(guān)鍵環(huán)節(jié),所以必須要解決機(jī)床加工過程中的發(fā)熱問題,以克服由于溫度引起的熱變形。高端機(jī)床會(huì)采用各種方式,如絲杠中空冷卻、導(dǎo)軌潤滑、切削液恒溫冷卻等方式來降低機(jī)床加工過程中的熱變形。
生產(chǎn)環(huán)境影響:一般機(jī)械加工工廠環(huán)境比較惡劣,灰塵、振動(dòng)是常見現(xiàn)象,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,這些問題都會(huì)對機(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。
2、半閉環(huán)控制系統(tǒng)
由于將測量裝置安裝在電機(jī)或絲杠頂端,比較容易密封,所以對環(huán)境沒有要求。半閉環(huán)控制系統(tǒng)的精度誤差主要取決于絲杠的正反向間隙。隨著機(jī)械加工工藝的提高,目前進(jìn)口絲杠的制造工藝水平較高,高精度的絲杠副配合基本消除了正反向間隙。另外在裝配環(huán)節(jié),絲杠副采用雙列反向滾珠絲杠副,可以完全消除正反向間隙。另外,很多機(jī)床廠,在機(jī)床裝配時(shí),將絲杠采用預(yù)拉伸方式,消除了機(jī)床熱變形對絲杠傳動(dòng)精度的影響。所以目前半閉環(huán)控制系統(tǒng)已經(jīng)能夠保證機(jī)床達(dá)到很高的精度。
綜上所述可以看出:
中低端機(jī)床,由于考慮生產(chǎn)成本和競爭力,在全閉環(huán)控制的配套上都進(jìn)行了簡化,例如密封、溫升控制等沒有很好的保障。在這種條件下,花較大的成本,單純的配置光柵尺并不能提高機(jī)床的精度。
在理論上,如果不考慮外部因素,全閉環(huán)控制比半閉環(huán)控制可能會(huì)提高基礎(chǔ)的定位精度。但如果不能很好的解決機(jī)床發(fā)熱、環(huán)境污染、溫升、振動(dòng)、安裝等因素,會(huì)出現(xiàn)全閉環(huán)不如半閉環(huán)的現(xiàn)象。短時(shí)間內(nèi)可能會(huì)有效果,但時(shí)間一長,灰塵、溫度變化對光柵尺的影響,將嚴(yán)重影響測量反饋數(shù)據(jù),從而失去作用。同時(shí)光柵尺出現(xiàn)問題后,會(huì)產(chǎn)生報(bào)警,造成機(jī)床不能工作。
隨著工業(yè)化的發(fā)展,數(shù)控機(jī)床技術(shù)都得到了充分的發(fā)展,機(jī)床技術(shù)也呈現(xiàn)多元化的發(fā)展趨勢,以后的的技術(shù)也會(huì)在高效率、高可靠性、高精度等方面不斷的完善。
鑫騰輝數(shù)控是專業(yè)生產(chǎn),研發(fā),銷售各種數(shù)控機(jī)床的單位。公司自創(chuàng)建以來,不斷打造品牌產(chǎn)品,從產(chǎn)品設(shè)計(jì)加工,成品出廠執(zhí)行嚴(yán)格的生產(chǎn)流程,不斷的吸收國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和制作經(jīng)驗(yàn),不斷更新設(shè)備,應(yīng)用現(xiàn)代化數(shù)控機(jī)床,及專業(yè)改制機(jī)床,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量,生產(chǎn)效率,經(jīng)濟(jì)效益的完美結(jié)合,確保生產(chǎn)高品質(zhì)產(chǎn)品。數(shù)控精雕機(jī)廠家聯(lián)系電話:136_998_99025。