数控对刀误差对最后精度的影响
一、数控机床的对刀方法
(1)试切法。试切削法是数控机床中广泛使用的一种对刀方法。由于对刀精度高,对机床本身和数控系统的性能要求较低,因此在机械数控加工领域得到了广泛的应用。在数控机床设定好后,利用机床提供的检测装置,实时检测工件和刀具的空间位置,完成试切削方法。以绝对试切法为例,输入相应的控制命令,先将机床归零,然后将工件夹在机床上,然后启动机床,参考刀具快速绕工件移动,试切一把刀;最后记录试切形成的工件尺寸并输入数控系统。此时,系统将自动计算刀具偏置并相应地修正坐标。该方法在数控车床上得到了广泛的应用。它不仅可以修正加工外圆上X轴上的坐标值,而且可以在加工端面时修正Z轴上的坐标值。通过以上步骤,可以实现数控机床的对刀操作,然后进入下一道工序的加工工序。
(2)对刀仪对刀。现实中广泛使用的对刀仪分为两类:机内对刀仪和外对刀仪。以数控车床上广泛使用的机内对刀仪为例,一般先将刀具安装在刀架上,然后将工件安装在三爪卡盘上,最后将对刀仪与数控系统相结合,构建工件坐标系,实现对刀操作。这种对刀方法取代了传统的手工对刀操作,大大提高了对刀精度。然而,由于需要投入使用,这种方法的成本很高。
二、数控机床的对刀误差分析
(1)机床系统误差分析。目前在我国广泛使用的数控系统包括日本的FANUC、德国的西门子和中国教学用的华中数控。这三种系统虽然已经实际应用于数控加工领域,但由于研发地点和背景的不同,存在一定的差异。一般来说,大型制造企业倾向于选择西门子系统。这是因为西门子的机电产品历史悠久,性能更好。用它加工的零件不仅具有较高的尺寸精度和表面质量,而且可以支持复杂的机械产品。处理任务。另外,日本的FANUC数控系统也在国内一些加工企业使用,但由于设计本身的原因,在设计中存在一定的误差,所以一些数控机床在对刀时难免会产生误差,进而给零件的加工精度也造成了一定的影响。与前两个企业相比,无论是前者还是后者在国内推广的系统,其误差都比前者大。其实,无论什么样的数控加工系统,误差都很难完全避免,但随着数控加工技术的不断发展,特别是误差补偿技术的应用,数控系统的精度也在不断提高,因此刀具误差也在逐步减小。
(2)数控机床自身误差分析。除了数控加工系统外,数控机床设备本身的机械加工性和精度也会影响机床的加工性能,进而影响对刀精度。例如,国内一些数控机床长期使用后,由于导轨表面损伤或变形,在对刀过程中会产生一定的位置误差。但只要加强对数控机床的维护,这种误差影响就可以最大限度地减小。不同厂家的数控机床设备也会造成机床设备本身误差的差异。近年来,随着国家对机械制造业的重视程度不断提高,许多不具备数控机床生产资质的制造企业,在没有相关设计和技术支持的情况下,盲目推出自己的产品。这些产品一旦流入市场,在使用过程中不可避免地会产生较大的工装误差,严重影响加工精度。
(3)测量误差分析。在数控对刀过程中,很多都需要手动操作。例如,在数控车床上用试切削法对刀时,需要测量外径。如果测量中存在错误,则会导致输入到CNC系统的数据出错,然后导致对刀错误。同时,即使使用对刀仪等辅助设备进行对刀操作,辅助设备的安装精度和测量精度也会影响对刀精度。另外,对刀方式的选择也会影响对刀精度。例如,采用手动方式对刀时,对刀精度的测量误差会更大,但如果使用数控车床自带的计算机检测装置进行测量和试切,则会大大降低对刀误差。
三、对刀误差对加工精度的影响分析
对于由数控系统引起的对刀误差,由于误差本身无法消除,对加工精度的影响也是不可避免的,只有采用补偿技术才能保证加工质量;对于一般由机床设备引起的对刀误差,只要机床设备选择得当,及时维护保养,这些误差对加工精度的影响就可以降到最低。对于对刀过程中的测量误差,可以采用自动检测技术加以消除,从而有效地降低了这些误差对加工精度的影响。
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