CNC数控机床加工精度的影响因素及提升策略
CNC数控机床加工精度的影响因素及提升策略
数控机床在加工过程中难免会受到各种因素的影响，导致加工精度发生偏差，给工厂的正常生产带来不便。哪些因素制约了CNC数控机床的加工精度？有没有相应的对策来应对数控机床精度误差？让我们一起来看看相关知识。
CNC数控加工机床的精度问题
位置误差影响了加工的精度
位置误差指的是加工之后的零件的实际表面、轴线或者是对称平面之间的相互位置相对于其理想位置的变动量或者是偏离程度，比如垂直度、对称度、位置度等。CNC数控机床加工的位置误差经常指的是死区误差。产生位置误差的主要原因是机床零件加工时产生的传动间隙和弹性变形导致了加工精度误差。在加工过程中，机床的刀头需要克服摩擦力等因素导致位置误差产生。在开环系统中，位置精度受到的影响非常大；而在闭环随动系统中，就要取决于位移监测装置的精度和系统的速度放大系数，一般影响会比较小。几何误差导致的精度误差
在数控机床的加工过程中，因为刀具和夹具在受到外力和产生加工中所产生的热量等外界因素的影响，机床的几何精度受到了影响，机床上加工的零件产生了几何变形，导致产生几何误差。研究发现，数控机床产生几何误差的原因基本有两种：内部因素和外部因素。机床产生几何误差的内部因素指的是机床本身的因素导致的几何误差，比如数控机床的工作台面的水平度、机床刀具和夹具的几何精准度、机床导轨的水平程度和直线度等。外部因素主要指的是外部环境以及加工过程中所产生的热变形等因素所产生的几何误差，比如刀具或者零件在加工过程中，因为受到热膨胀和变形，从而导致误差的产生，影响了机床以及零件的加工精度。机床定位导致的加工精度误差
经过长时间的零件加工数据分析和时间发现，机床定位对于数控机床的加工精度有着深远影响。数控机床的加工误差，从结构上看，一般是因为定位精度所导致。其中，机床的进给系统是影响定位精度的主要环节。数控机床的进给系统一般是由机械传动系统和电气控制系统两个部分组成，定位精度与结构设计中的机械传动系统有重要关系。在闭环系统中，数控机床经常能够通过定位监测装置防止进给系统中的主要零件产生位置偏差，比如滚珠和丝杠等部件。但是对于开环系统，因为影响的因素比较多，情况也更加复杂，无法进行定位监控，所以，对机床的加工精度影响比较大。
提升CNC数控机床加工精度的对策
在CNC数控机床的加工过程中，其所加工的零件精度直接会影响零件的质量。部分机械零件和精密设备的零件、航空零件、汽车零件等对于精度的要求都非常高。提升CNC数控机床的加工精度便是解决问题的关键。通过广泛的研究分析得出，提升CNC数控机床的加工精度对策主要有以下几种方式：
通过控制CNC数控机床的原始误差来提升加工精度
数控机床在加工过程中，误差的本身是不可避免的，被加工的零部件和数控机床之间必然会存在误差，这种一定会存在的误差被称之为原始误差。所以，要提升CNC数控机床的加工精度，控制好机床的原始误差是非常重要的对策。针对其产生原始误差的可能需要进行系统性的分析，根据误差产生的原因以及误差的类型制定出对应的解决措施。机械零部件加工过程中，CNC数控机床的位置精度和几何精度对于零部件的加工精度影响很大，要通过位置控制和几何精度控制来减少位置误差和几何误差对零部件的影响。并且对于加工过程中所产生的变形误差，要使用风冷以及水冷等方式控制加工过程中所发生的热变形，减少热变形便能够减少加工精度的影响。同时，还需要选择合理的刀具，避免刀具变形。根据被加工的零件的胚料形状选择合适的刀具，在必要的情况下要针对零件形状和尺寸专门设置夹具，避免产生位置误差。合理设计CNC数控机床核心避免出现定位误差
数控机床的定位精度对于零件的精度有着很大影响。影响机床定位精度的核心部件，比如进给系统、导轨、工作台面的水平度、直线度等。在设计数控机床的时候，要合理的选择核心部件。比如在选择目前在机床中被广泛使用的滚珠和丝杠，应该充分考虑丝杠的精度，应该选择比较成熟的丝杠及滚珠。丝杠滚珠的支撑也不能够被忽略，滚珠丝杠的支撑与传统的传动精度有着密切的关系。丝杠滚珠的支撑主要是由轴向载荷和回转精度所决定，对于数控机床的加工精度有很大影响。一般选择高精度的固定和支撑方式，并且在设计过程中应该严格对滚珠丝杠的承载能力进行相关校验。而拖链作为机床外部防护的一部分，现在对于机床来说也必不可少。因为其链节的结构，在跟随刀架运动时，也会产生一定的振动，这种振动会直接传递到刀具之上，最终会对加工精度造成一些影响。所以，拖链的性能，很大程度上决定了数控机床的精度。通过实施监控技术来提升CNC数控机床的加工精度
随着数控技术的不断提升，对于数控机床加工的过程进行实时的监控以及调整加工过程中的误差环节，对加工过程中的每一处细节误差进行数据采集，反馈至控制终端，通过误差数据采取相应的误差补偿机制，进行及时的误差补偿，就能够有效的提升零部件的加工精度。