数控机床加工精度补偿

2020-07-01

数控机床加工精度补偿

  机床在使用过程中,由于受多种因素的影响,会产生精度误差,这是正常现象。精度补偿技术允许误差存在。根据误差估计结果,采用适当的方法对误差进行补偿,尽可能地消除或减小误差,实现高精度加工。

  一、现代精密加工技术分析

  1.1现代机械制造工艺

  现代机械制造工艺包括:一是气体保护焊工艺。焊接过程中采用特殊气体保护,避免焊接点与空气或其他物质过度接触,造成焊接点不稳定。二是电阻焊工艺。通过焊接产生强大的压力和电阻。随着现代机械制造能力的提高,现代机械制造工艺的数量也在不断增加,这在机械制造生产实践中得到了广泛的应用。

  1.2现代机械精密加工技术

  现代机械精密加工技术主要包括精密切削技术、超精密磨削抛光技术、模具制造技术等,机械制造要求精密加工技术对机械成品进行一定的调整和改进。以模具制造技术为例,一些更精密的零件需要高精度的模具来辅助生产和应用。精密加工与普通加工技术有着明显的区别,可以提高实际生产效率。

  二、精密加工技术发展方向

  2.1大规模制造能力持续提升

  大型制造能力的不断提高是现代机械制造技术和精密加工技术的发展方向之一。社会化大生产能力不断提高,规模化制造能力成为技术创新和应用的重要方向。从精密加工技术的发展和应用轨迹可以看出,大多数新技术都处于不断调整和不断应用的循环关系中,辅助制造技术体现了应用价值。

  2.2精细化程度继续提高

  精细化程度的不断提高也是现代机械制造技术和精密加工技术发展的基本方向,特别是在某些重点行业和领域,精细化程度极为关键。我国的机械制造业和加工业有着不同的侧重点,这也导致了精密加工技术的发展存在一定的不平衡。比如,我国虽然有较强的机械制造加工能力,但圆珠笔笔尖的生产仍然困难重重,严重影响了国内圆珠笔相关行业的实际盈利能力。精细化程度的提高是必然的。国内企业在参与世界市场竞争时,应注重技术层面的交流,逐步提高机械制造加工的精细化程度。要在实践中增强科研能力,提高机械制造工艺和精密加工技术的精细化程度。

  三、精密加工技术特点

  精密加工技术具有较强的系统性,任何形式的现代机械制造工艺与精密加工技术都要依靠先进的科学知识。机械的精密加工不仅在机械制造上有较强的应用价值,在产品调研、设计及销售上都有相关应用。

  四、精密加工技术革 新的必要性

  现代机械制造工艺与精密加工技术需要技术革新,随着经济全球化发展,要想使先进的机械制造与加工技术更具国际竞争力,现代机械制造工艺与精密加工技术就必须要进行技术革新。

  五、精度补偿技术

  5.1主轴进给方向精加工精度补偿

  在气缸体顶面精铣过程中,机床的快速运转会使温度迅速上升。温度变化会引起数控机床主轴部件的热变形,加速刀具的磨损,使夹具变形。机床的精度受到不利影响,难以满足制造商的高加工精度要求。只有在主轴进给方向才能达到+0.15mm/500mm的稳定加工精度。

  这种补偿设计要求探头在测量存储器补偿量的过程中所用的时间与实际校正的处理时间之差应控制在10分钟以内,如果时间间隔太长,会因温差不均匀而影响补偿。量的精度和补偿量的公差一般为0.4+0.2,否则探头会异常报警。

  5.2主轴台阶面半精加工精度补偿气缸盖底面精铣过程中,用探头检测已加工的底面,检测主轴及主轴上夹具的变形和伸长。对变形引起的误差进行测量和修正,以提高主轴进给方向的加工精度,保持良好的稳定性。采用探头精度补偿技术消除变形误差,使主轴加工精度稳定。得到试验数据后,返回探头,再进行半精加工试验,将测量信息与工艺理论坐标信息进行比较,得到误差数据进行补偿和修正。用细铣刀以第一次试切平面为基准面,用补偿量对工件进行精铣,最后加工工件。

  5.3孔加工精度补偿

  利用探头直接检测加工后的内表面,不仅可以精确控制孔的位置,而且可以检测出孔的直径误差。当孔径超过预定公差范围时,探头会出现异常报警。主轴的变形和夹具的变形会引起孔加工误差,采用探头精度补偿技术可以有效地消除这些误差,并根据检测结果及时更换刀具,保证加工精度。孔加工精度补偿设计要求:孔径变化的公差带为0.05+0.025,过高或过低都会引起探头异常报警。

  5.4多孔精整加工精度补偿

  在三轴卧式数控机床加工中心上用光栅尺精加工缸盖和缸体的定位销孔。一般定位销孔要求的最大定位精度为+0.05mm/500mm,但仅依靠加工中心光栅尺无法完全消除加工误差。要使用探针精度补偿技术,必须首先在检测到的参考块上沿X方向选择一个点,使用测头馈送进行检测,测头将返回内存变量。在检测到的参考块的Y方向上选择一个点,使用测头进给进行检测,并存储变量以返回探针。销孔精加工时,根据理论坐标信息的比较结果得出补偿量,并对补偿量进行修正。

  六、结语

  数控机床的应用使零件的加工更加精细化,加工效率、加工精度和加工质量都得到了显著提高,生产成本降低。数控机床自动化系统实现了在线测量和自动精度补偿,改变了传统的手工产品质量检测方式,有效地减少了手工生产、加工和检验的误差。

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