在现代制造业中,cnc数控车床凭借其高精度、高效率和高自动化程度,成为众多企业不可或缺的关键设备。它能够精准地加工出各种复杂形状的零件,满足不同行业对产品精度的严格要求。作为在机械加工领域有着丰富经验的双鸿数控,下面为大家详细介绍cnc数控车床加工精度的常用知识。
一、加工精度的概念与分类
(一)加工精度的定义
加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。符合程度越高,加工精度就越高。它是衡量数控车床加工质量的重要指标,直接影响到产品的性能和使用寿命。
(二)加工精度的分类
加工精度主要分为尺寸精度、形状精度和位置精度。尺寸精度是指加工后零件的实际尺寸与公称尺寸之间的符合程度,例如零件的直径、长度等尺寸的准确程度;形状精度是指加工后零件的实际形状与理想形状之间的符合程度,如圆度、圆柱度、平面度等;位置精度是指加工后零件各表面之间的实际位置与理想位置之间的符合程度,如平行度、垂直度、同轴度等。
二、影响cnc数控车床加工精度的因素
(一)机床本身因素
1.机床的几何精度:机床的几何精度是指机床在不运动(如主轴不转、工作台不移动)或运动速度较低时的精度,它主要包括主轴的回转精度、工作台的导轨精度等。如果机床的几何精度不高,会导致加工出的零件尺寸和形状出现偏差。例如,主轴的径向跳动过大,会使加工出的零件表面出现圆度误差。
2.机床的传动精度:机床的传动精度是指机床传动链各末端执行件之间运动的协调性和准确性。传动精度主要取决于传动件的制造精度和装配精度,以及传动系统的合理设计。如果传动精度不高,会导致工作台的移动不准确,从而影响零件的加工精度。例如,丝杠螺母副的间隙过大,会使工作台在移动过程中产生爬行现象,导致加工出的零件尺寸不稳定。
3.机床的定位精度:机床的定位精度是指机床的运动部件(如工作台、刀架等)在数控装置控制下运动时所能达到的位置精度。定位精度主要取决于数控系统的控制精度、伺服系统的性能以及机床的机械结构等因素。如果定位精度不高,会导致零件的加工位置出现偏差。例如,在加工孔系零件时,如果工作台的定位精度不高,会使各孔之间的位置精度达不到要求。
(二)刀具因素
1.刀具的几何参数:刀具的几何参数,如刀具的刃口形状、前角、后角等,对加工精度有着重要影响。不同的几何参数适用于不同的加工材料和加工要求。例如,在加工脆性材料时,应选择前角较小的刀具,以增加刀具的强度;在加工塑性材料时,应选择前角较大的刀具,以减少切削力和切削热,提高加工表面质量。
2.刀具的磨损:刀具在加工过程中会逐渐磨损,刀具磨损后,其几何参数会发生变化,从而导致切削力、切削热和切削振动等增加,影响加工精度。例如,刀具的刃口磨损后,会使加工出的零件表面粗糙度增大,尺寸精度降低。因此,需要定期对刀具进行更换或刃磨,以保证刀具的锋利度和几何精度。
3.刀具的安装:刀具的安装精度也会影响加工精度。如果刀具安装不正确,如刀具的轴线与主轴轴线不重合、刀具的伸出长度过长等,会导致刀具在加工过程中产生振动,从而影响加工精度。因此,在安装刀具时,要严格按照操作规程进行,确保刀具的安装精度。
(三)工件因素
1.工件的材料:不同材料的工件具有不同的物理和机械性能,如硬度、韧性、导热性等,这些性能会影响切削力和切削热的大小,从而影响加工精度。例如,加工硬度较高的材料时,切削力较大,容易产生振动,导致加工精度降低;加工韧性较大的材料时,容易产生积屑瘤,影响加工表面质量。
2.工件的装夹:工件的装夹方式和方法对加工精度有着重要影响。如果工件装夹不牢固,在加工过程中会产生振动和位移,从而影响加工精度;如果工件装夹不当,如夹紧力过大或过小、夹紧位置不合理等,会导致工件变形,影响加工精度。因此,要根据工件的形状、尺寸和加工要求,选择合适的装夹方式和夹具,并合理调整夹紧力。
3.工件的余量:工件的余量是指加工前工件尺寸与加工后零件尺寸之间的差值。余量过大或过小都会影响加工精度。余量过大,会增加切削力和切削热,导致工件变形和刀具磨损加剧,从而影响加工精度;余量过小,则可能无法一概去除加工表面的缺陷和误差,导致加工精度达不到要求。因此,要根据工件的加工精度要求和加工工艺,合理确定工件的余量。
(四)加工环境因素
1.温度:温度变化会对机床、刀具和工件产生影响,从而导致加工精度发生变化。例如,机床在长时间运行后,会产生热量,使机床各部件的温度升高,导致机床的热变形,影响加工精度;工件在加工过程中也会产生热量,使工件的温度升高,导致工件的热膨胀,影响加工尺寸精度。因此,要采取有效的散热措施,控制加工环境的温度变化,减少温度对加工精度的影响。
2.振动:加工过程中的振动会影响刀具的切削性能和工件的加工表面质量,从而影响加工精度。振动主要来源于机床本身的振动、刀具的振动和工件的振动等。为了减少振动对加工精度的影响,可以采取提高机床的刚度、选择合适的刀具和切削参数、改善工件的装夹方式等措施。
3.湿度:湿度过高会使机床和刀具生锈,影响其精度和使用寿命;同时,湿度过高还会使工件表面产生氧化层,影响加工表面质量。因此,要保持加工环境的干燥,控制湿度在合适的范围内。
三、提高cnc数控车床加工精度的措施
(一)机床的维护与保养
定期对机床进行维护和保养,是保证机床加工精度的重要措施。要按照机床的使用说明书,定期对机床的各部件进行检查、清洁、润滑和调整,及时更换磨损的零部件,确保机床的几何精度、传动精度和定位精度等处于良好状态。
(二)合理选择刀具和切削参数
根据工件的材料、加工要求和加工工艺,合理选择刀具的几何参数、材料和类型,并优化切削参数,如切削速度、进给量和背吃刀量等。通过合理选择刀具和切削参数,可以减少切削力和切削热,降低刀具磨损,提高加工表面质量和加工精度。
(三)优化工件的装夹方案
根据工件的形状、尺寸和加工要求,设计合理的装夹方案,选择合适的夹具和装夹方式,确保工件装夹牢固、定位准确,减少工件在加工过程中的振动和变形,提高加工精度。
(四)控制加工环境
采取有效的措施控制加工环境的温度、湿度和振动等因素,如安装空调、除湿机等设备,对机床进行隔振处理等,为加工创造一个稳定、良好的环境,减少环境因素对加工精度的影响。
cnc数控车床加工精度受到多种因素的影响,要提高加工精度,需要从机床、刀具、工件和加工环境等多个方面入手,采取综合措施。希望以上这些知识能帮助大家更好地理解和掌握cnc数控车床加工精度相关内容。若您在cnc数控车床加工方面有任何疑问或需求,欢迎随时联系双鸿数控与我们沟通。 http://www.zsshuanghong.com/