Question

数控加工中心加工出现误差的原因有哪些？

Answer 1

数控加工中心是一种高精度、高效率的自动化金属加工设备，配备多工位刀塔或动力刀塔，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件，具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。但由于控制系统、驱动系统及被控制对象的电气和机械系统中出现任何问题都会导致误差问题，下面简单介绍下数控加工中心出现误差的原因和解决方案：
一、机床出现误差产生的原因
①在高速加工中数控系统可能存在升降速误差和伺服系统滞后误差
②由于控制系统、驱动系统及被控制对象的电气和机械系统存在惯性，在加速度很大的情况下会出现冲击、震荡、超程、失步等动态误差。
③三轴联动数控端铣加工中加工误差由直线逼近误差和法向矢量转动误差两方面因素组成；
④加工误差与加工表面法曲率、刀具半径、插补长度有关，且与插补长度的平方成正比；
⑤插补段内最大加工误差发生在中点附近；
⑥法向矢量转动误差是由于加工表面法向矢量沿插补直线方向的转动引起的，且与刀具半径大小成正比。
⑦由刀具材质和切削油性能的影响产生的精度误差。
二、机床误差的补偿方法
①数控系统自动升降速由数控系统的软件功能自动实现，基本要求是所选用的升降速规律应保证轨迹精度和位置精度，保证升降速过程的快速性、平稳性和稳定性，同时控制算法应尽可能简单便于计算机实现。
②法向矢量转动误差对凸曲面可通过修正刀心位置的方法补偿，凹曲面不需要补偿；系统无自动补偿功能时则采用减小刀具半径从而减小该误差的方法加以控制。
③直线逼近误差由插补弦长决定，插补弦长与数控系统插补周期和刀具进给速度有关，选择插补周期较小的数控系统或减小进给速度可以控制直线逼近误差。
④切削行残留高度误差是影响曲面加工中工件表面粗糙度的主要因素，通过选择合理的切削行宽度工艺参数，可以控制该误差大小。
⑤数控中心的刀具材质与所选用的切削油性能直接影响到刀具的磨损程度，快速磨损的刀具会对工件产生较大的误差。针对不同的工艺选用对应的刀具和切削油有助于提高工件精度。
以上就是数控中心工艺误差产生的原因，只有分析清楚误差产生的机理才能针对性地采取措施才能有效的提高工件的质量。