1數(shù)控加工過程中產(chǎn)生的誤差

(1)編程誤差:主要是數(shù)控編程時數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)生的插補(bǔ)誤差，主要是采用直線段或圓弧段避開零件輪廓造成的。這是影響零件加工精度的重要因素?？梢酝ㄟ^增加插值節(jié)點數(shù)來解決，但會增加編程工作量。(見新型數(shù)控切割機(jī)故障檢測及解決方案)

(2)刀尖圓弧誤差:切削內(nèi)孔、外因或端面時，刀尖圓弧不影響其尺寸和形狀，但加工圓錐面或圓弧時，會造成過切或欠切。這種誤差可以通過測量刀尖圓弧半徑并使用刀具半徑補(bǔ)償功能來消除。

(3)測量誤差:主要受測量工具測量精度和測量人員操作方法的影響，導(dǎo)致測量尺寸不準(zhǔn)確。這個錯誤是可以糾正的。

(4)對刀誤差:這種誤差主要發(fā)生在對刀過程中。當(dāng)?shù)毒咭苿拥狡瘘c時，受操作系統(tǒng)進(jìn)給調(diào)整比值的影響。解決方法是合理選擇進(jìn)給調(diào)整比，特別是當(dāng)?shù)毒呓咏鹗键c時，采用最小齒輪進(jìn)給調(diào)整，使刀具精確定位在起始點。

(5)機(jī)床系統(tǒng)誤差:機(jī)床本體引起的形位公差，一般不可調(diào)；伺服單元和驅(qū)動裝置產(chǎn)生的重復(fù)定位誤差主要受機(jī)床的脈沖當(dāng)量、均勻性和傳輸路徑的影響。這些誤差很小且穩(wěn)定，只應(yīng)在精密加工中考慮。

2刀具設(shè)置方法

數(shù)控加工中的對刀將直接影響被加工零件的精度和數(shù)控機(jī)床的操作。所謂對刀，就是將刀具的刀位定位在工件坐標(biāo)系中的起始點(對刀點)，使其處于數(shù)控程序的控制之下。這樣，刀具切削的加工面相對于定位基準(zhǔn)具有正確的尺寸關(guān)系，從而保證了零件的加工精度要求。在數(shù)控加工中，基本的對刀方法有試切法、對刀儀、ATC對刀和自動對刀。

2.1試切法

根據(jù)數(shù)控機(jī)床使用的位置檢測裝置的不同，試切法可分為相對式和絕對式兩種。相對試切法中，可采用三種方法:一種是用量具(如鋼直尺)直接測量，對準(zhǔn)刀具尺寸，簡單但不準(zhǔn)確；其次，刀具位置對準(zhǔn)定位塊工作面后，刀具移至對刀尺寸。該方法中的對刀精度取決于刀具位置與定位塊工作面的對準(zhǔn)精度。三是先拋光工件的加工面，測量工件尺寸，間接計算對刀尺寸。這個方法是最準(zhǔn)確的。在絕對試切法中，應(yīng)使用基準(zhǔn)刀具，然后直接或間接測量其他刀具的刀位與基準(zhǔn)刀具的偏差，作為其他刀具的設(shè)定刀具補(bǔ)償值。上述試切法采用“試切-測量-調(diào)整(補(bǔ)償)”的對刀方式，占用機(jī)器時間較多，效率較低。但由于其方法簡單，輔助設(shè)備少，廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)型低檔數(shù)控機(jī)床。

2.2用于對刀的對刀儀

工具設(shè)置儀器和工具設(shè)置

分為機(jī)內(nèi)和機(jī)外兩種。機(jī)內(nèi)對刀是將刀具直接安裝在機(jī)床的固定位置上(對于車床來說，刀具直接安裝在刀架上或者通過刀架安裝在刀架上)。這種方法廣泛應(yīng)用于車削數(shù)控機(jī)床。但機(jī)外對刀儀必須通過刀架安裝在刀架(車床)上。與刀架一起，事先在機(jī)床外部進(jìn)行校準(zhǔn)，然后就可以在機(jī)床上安裝刀具了。目前，這種方法主要用于鏜銑加工中心等數(shù)控機(jī)床。使用對刀儀對刀需要增加對刀儀的輔助設(shè)備，裝卸刀具既費錢又費力。但可以節(jié)省對刀時間，提高對刀精度，一般用于精度要求高的數(shù)控機(jī)床。

2.3 ATC工具設(shè)置

AIC對刀是利用機(jī)床上的對刀顯微鏡自動計算刀具長度的方法。在操作對刀鏡和對刀過程中，由于手動操作和目視檢查，對刀仍存在一定誤差。與對刀儀相比，只裝卸刀具更容易。自動對刀是利用數(shù)控裝置的刀具檢測功能，自動精確測量刀具在各個坐標(biāo)方向的長度，自動修正刀具補(bǔ)償值，不停機(jī)直接加工工件。與以往的對刀方法相比，該方法減少了對刀誤差，提高了對刀精度和效率。但它需要由刀具檢測傳感器和刀具位置檢測系統(tǒng)組成的自動對刀系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)必須具備自動刀具檢測的輔助功能。系統(tǒng)復(fù)雜，需要大量投資，所以一般用在高檔數(shù)控機(jī)床上。

2.4自動刀具設(shè)置

自動對刀是利用數(shù)控裝置的刀具檢測功能，自動修正刀具補(bǔ)償值，自動精確測量刀具在各個坐標(biāo)方向的長度，不停機(jī)直接加工工件。自動對刀也稱為刀尖檢查功能:

在加工中心最后一次安裝工件后，需要用刀具庫中的多個刀具加工工件的多個表面。為了提高對刀的精度和效率，一般采用外置對刀儀、ATC對刀和自動對刀的方法，其中外置對刀儀在中檔銑削加工中心應(yīng)用廣泛。使用對刀儀對刀時，一般先選擇基準(zhǔn)芯軸對準(zhǔn)工件表面確定工件坐標(biāo)原點，再選擇便于對刀的表面，采用動態(tài)對刀法(刀具旋轉(zhuǎn))。

3加工誤差產(chǎn)生的原因及采取的措施

綜上所述，造成對刀錯誤的原因有:

(1)用試切法對刀時，對刀誤差主要來源于工件試切后的測量誤差和操作時目測產(chǎn)生的誤差。

(2)使用對刀儀、對刀鏡、自動對刀時，誤差并不主要是儀器的制造、安裝、測量誤差，使用儀器的技巧不佳也會造成誤差。

(3)測量刀具時，是在靜態(tài)下進(jìn)行的，而加工過程是動態(tài)的，同時受到切削力和外界振動力的影響，使加工尺寸與預(yù)設(shè)尺寸不一致。誤差取決于工具的質(zhì)量和動態(tài)剛度。

(4)在對刀過程中，通常會進(jìn)行“使機(jī)床回到參考點”的操作，在此過程中可能會發(fā)生零點漂移，從而導(dǎo)致對刀誤差。

(5)機(jī)床內(nèi)部有測量裝置，最小計量單位的大小也與誤差有關(guān)。一般來說，最小計量單位大的測量裝置誤差大，最小計量單位小的測量裝置誤差小。

減少對刀誤差的主要措施有:

(1)通過試切對刀時，要小心。對刀后，應(yīng)根據(jù)刀具加工零件的實際尺寸與編程尺寸之間的誤差修正刀具補(bǔ)償值，還應(yīng)考慮機(jī)床重復(fù)定位精度對刀精度的影響和刀具位置安裝高度對刀精度的影響。

(2)使用儀器對刀時，要注意儀器的制造、安裝和測量精度。掌握儀器的正確使用方法。

(3)選擇刀具時要注意刀具的質(zhì)量和動剛度。

(4)定期檢查數(shù)控機(jī)床的零點漂移，并注意及時調(diào)整機(jī)床。

零件加工采用試切法和近似定值法，每種方法加工五個零件。分別測量軸向尺寸和一個徑向尺寸(10)，并找出尺寸偏差絕對值的平均值。平均值較大的工件組表明對刀誤差較大。

如果零件的軸向尺寸精度較高，就不要使用試刀的人工測量，因為測量中的人為誤差難以避免，可以使用試刀的自動測量，但也要看系統(tǒng)的測量精度是否與要求的尺寸精度一致。如果要求零件的徑向尺寸較高，盡量不要用近似定值法對刀，這種方法很難保證刀具與工件的旋轉(zhuǎn)中心精確對準(zhǔn)。但是這種方法在刀具零件的軸向尺寸上不會有太大的誤差，因為刀具的軸向尺寸是系統(tǒng)自動測量的，避免了人為誤差的干預(yù)。