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給系統(tǒng)、刀庫等執(zhí)行機構(gòu)的一款新型加工設備。從加工形式上來說，它和迄今為止任何一種加工機床都不太一樣。籠統(tǒng)的講，它是集自動化加工和復合集中化加工為一體的高精、高效加工設備。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、機械進給裝置、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)字運算后向伺服驅(qū)動裝置發(fā)出控制信號，驅(qū)動伺服電機轉(zhuǎn)動，再經(jīng)機械進給裝置遞給工作臺，使工件與刀具之間產(chǎn)生相對運動，同時位置檢測反饋裝置將工件與刀具之間的實際相對移動量轉(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)位量與反饋的實際轉(zhuǎn)位量進行比較，從而加工出符合加工程序設計要求的工件。

不過，在數(shù)控車床實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行相對移動，造成加工零件尺寸與設計不符。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：伺服電機的實際轉(zhuǎn)位值與指令轉(zhuǎn)位值相符，但工件與刀具的實際相對移動未達到要求；伺服電機的實際轉(zhuǎn)位值與指令轉(zhuǎn)位值不符；機床傳動系統(tǒng)回零位置偏差；外界干擾或脈沖丟失以及機械故障導致等幾個原因。

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)一般都有誤差補償功能，因而采用軟件補償是預防和解決加工尺寸偏差最為直接和有效的方法。主要包括刀具補償和插補算法等兩個措施，具體我們看一下： 

1、插補算法補償

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和終點坐標值，因此，在起點和終點之間要進行“數(shù)據(jù)點密化”工作，這個過程我們稱之為插補過程。通過插補可以實時控制刀具在整個加工過程中的切削運動軌跡，最大程度的降低因一些不可預知的原因?qū)ぜ庸こ叽邕^大造成的影響。從而實現(xiàn)工件的高精度加工。 

2、刀具補償

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