數(shù)控車床工件加工尺寸偏差的原因及解決措施

發(fā)布時間：

2021/4/27 0:09:15

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眾所周知，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。從加工形式上來說，它和迄今為止任何一種加工機(jī)床都不太一樣?；\統(tǒng)的講，它是集自動化加工和復(fù)合集中化加工為一體的高精、高效加工設(shè)備。不過，影響工件最終加工精度和加工效率的因素有很多。本文就簡單介紹一下，數(shù)控車床工件加工尺寸偏差的原因及解決措施，希望對大家有用。

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)動裝置、伺服電機(jī)、機(jī)械進(jìn)給裝置、工作臺部分、反饋測量裝置等組成。工件加工時，通過CNC數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)字運(yùn)算后向伺服驅(qū)動裝置發(fā)出控制信號，驅(qū)動伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動，再經(jīng)機(jī)械進(jìn)給裝置遞給工作臺，使工件與刀具之間產(chǎn)生相對運(yùn)動，同時位置檢測反饋裝置將工件與刀具之間的實(shí)際相對移動量轉(zhuǎn)變成電信號反饋給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，在數(shù)控車床實(shí)際加工中卻時常出現(xiàn)工件與刀具之間并未完全按照指令值進(jìn)行相對移動，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)際相對移動未達(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)致等幾個原因。

二、工件加工尺寸偏差的解決措施

前面我們說過，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最為直接和有效的方法。主要包括刀具補(bǔ)償和插補(bǔ)算法等兩個措施，具體我們看一下： 

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，這個過程我們稱之為插補(bǔ)過程。通過插補(bǔ)可以實(shí)時控制刀具在整個加工過程中的切削運(yùn)動軌跡，最大程度的降低因一些不可預(yù)知的原因?qū)ぜ庸こ叽邕^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

通過刀具補(bǔ)償預(yù)防數(shù)控車床工件加工尺寸偏差過大，是最為主要的補(bǔ)償手段不過，要進(jìn)行刀具補(bǔ)償首先應(yīng)對前后兩段的軌跡交接類型進(jìn)行判斷，對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，程序段過渡的刀具半徑補(bǔ)償分為伸長型、縮短型和插入型等三種轉(zhuǎn)接過渡方式。