當(dāng)前位置: 首頁 / 如何選擇數(shù)控機床的精度等級
典型零件的關(guān)鍵部位加工精度要求決定了選擇數(shù)控機床的精度等級。數(shù)控機床根據(jù)用途又分為簡易型、全功能型、超精密型等,其能達(dá)到的精度也是各不一樣的。簡易型目前還用于一部分車床和銑床,其最小運動分辯率為0.01mm,運動精度和加工精度都在(0.03~0.05)mm以上。超精密型用于特殊加工,其精度可達(dá)0.001mm以下。這里主要討論應(yīng)用最多的全功能數(shù)控機床(以加工中心為主)。
按精度可分為普通型和精密型,一般數(shù)控機床精度檢驗項目都有20~30項,但其最有特征項目是:單軸定位精度、單軸重復(fù)定位精度和兩軸以上聯(lián)動加工出試件的圓度。
定位精度和重復(fù)定位精度綜合反映了該軸各運動部件的綜合精度。尤其是重復(fù)定位精度,它反映了該軸在行程內(nèi)任意定位點的定位穩(wěn)定性,這是衡量該軸能否穩(wěn)定可靠工作的基本指標(biāo)。目前數(shù)控系統(tǒng)中軟件都有豐富的誤差補償功能,能對進(jìn)給傳動鏈上各環(huán)節(jié)系統(tǒng)誤差進(jìn)行穩(wěn)定的補償。例如,傳動鏈各環(huán)節(jié)的間隙、彈性變形和接觸剛度等變化因素,它們往往隨著工作臺的負(fù)載大小、移動距離長短、移動定位速度的快慢等反映出不同的瞬時運動量。在一些開環(huán)和半閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)中,測量元件以后的機械驅(qū)動元件,受各種偶然因素影響,也有相當(dāng)大的隨機誤差影響,如滾珠絲杠熱伸長引起的工作臺實際定位位置漂移等??傊?,如果能選擇,那么就選重復(fù)定位精度最好的設(shè)備!
銑削圓柱面精度或銑削空間螺旋槽(螺紋)是綜合評價該機床有關(guān)數(shù)控軸(兩軸或三軸)伺服跟隨運動特性和數(shù)控系統(tǒng)插補功能的指標(biāo),評價方法是測量加工出圓柱面的圓度。在數(shù)控機床試切件中還有銑斜方形四邊加工法,也可判斷兩個可控軸在直線插補運動時的精度。在做這項試切時,把用于精加工的立銑刀裝到機床主軸上,銑削放置在工作臺上的圓形試件,對中小型機床圓形試件一般取在Ф200~Ф300,然后把切完的試件放到圓度儀上,測出其加工表面的圓度。銑出圓柱面上有明顯銑刀振紋反映該機床插補速度不穩(wěn)定;銑出的圓度有明顯橢圓誤差,反映插補運動的兩個可控軸系統(tǒng)增益不匹配;在圓形表面上每一可控軸運動換方向的點位上有停刀點痕跡(在連續(xù)切削運動中,在某一位置停止進(jìn)給運動刀具就會在加工表面上形成一小段多切去金屬的痕跡)時,反映該軸正反向間隙沒有調(diào)整好。
單軸定位精度是指在該軸行程內(nèi)任意一個點定位時的誤差范圍,它直接反映了機床的加工精度能力,所以是數(shù)控機床最關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。目前全世界各國對這指標(biāo)的規(guī)定、定義、測量方法和數(shù)據(jù)處理等有所不同,在各類數(shù)控機床樣本資料介紹中,常用的標(biāo)準(zhǔn)有美國標(biāo)準(zhǔn)(NAS)和美國機床制造商協(xié)會推薦標(biāo)準(zhǔn)、德國標(biāo)準(zhǔn)(VDI)、日本標(biāo)準(zhǔn)(JIS)、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)和我國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB)。在這些標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定最低的是日本標(biāo)準(zhǔn),因為它的測量方法是使用單組穩(wěn)定數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),然后又取出用±值把誤差值壓縮一半,所以用它的測量方法測出的定位精度往往比用其他標(biāo)準(zhǔn)測出的相差一倍以上。
其他幾種標(biāo)準(zhǔn)盡管處理數(shù)據(jù)上有所區(qū)別,但都反映了要按誤差統(tǒng)計規(guī)律來分析測量定位精度,即對數(shù)控機床某一可控軸行程中某一個定位點誤差,應(yīng)該反映出該點在以后機床長期使用中成千上萬次在此定位的誤差,而我們在測量時只能測量有限次數(shù)(一般5~7次)。