滾珠絲杠對數(shù)控機床誤差分析
隨著科學技術的進步和數(shù)控技術的發(fā)展,對機床精度的要求越來越高。誤差研究及其補償技術引起了人們的關注。許多學者在誤差研究方面投入了大量工作,并取得了一定的成果。其中,對滾珠絲杠變形誤差的研究越來越多。例如,國防科技大學蘇時平在博士論文中對滾珠絲杠的進給系統(tǒng)及其微特性進行了深入細致的研究。外國學者研究了滾珠絲杠的高精度、變形、誤差控制和跟蹤。隨著滾珠絲杠應用的推廣和人們對高精度要求的提高,越來越多的學者將進一步研究。數(shù)控機床誤差分析:
誤差源分析
在數(shù)控加工過程中,零件的機械加工是通過刀具和零件的相對運動在機床上完成的。在切割過程中,刀具和工件之間必須有相對運動,稱為切割運動。根據(jù)切割運動在切割加工中的作用,分為主運動和進給運動。
主運動是指機床提供的主要運動。主運動使刀具與工件相對運動,使刀具前刀面靠近工件,剝離加工余量。在車床上,主運動是機床主軸的旋轉運動,即車削過程中工件的旋轉運動。
進給運動是指機床提供的刀具與工件之間的額外相對運動。進給運動與主運動相結合,可形成完整的切削加工。在普通車床上,進給運動是機床刀架(滑板)的直線運動。它可以是縱向移動(沿機床主軸)或橫向移動(垂直于機床主軸),但只能是一個方向移動。切割外圓時,車刀沿工件軸線(即主軸軸線的方向)進行縱向運動:切割端面時,車刀應沿垂直方向和機床主軸橫向移動。雖然數(shù)控車床上進給運動的形式可能不同,但基本原理是一致的。
與普通車床不同,數(shù)控車床可以同時向兩個方向進給,從而加工出各種母線復雜的轉體工件。在切割過程中,加工誤差取決于實際加工點與理論加工點的接近程度。典型的數(shù)控加工過程系統(tǒng)由機床、刀具、工件、夾具和數(shù)控系統(tǒng)五部分組成。工藝系統(tǒng)各部件之間的相互作用完成了零件的加工和制造。同時,各部件之間的功能誤差構成了加工系統(tǒng)誤差的主要來源。
主要誤差如下:①幾何誤差包括裝配過程中積累的誤差和使用部件不準確造成的誤差,是機床不準確的主要誤差源之一。幾何誤差可能是連續(xù)的、滯后的或隨機的。
②多軸協(xié)調(diào)工作中的運動誤差。例如,旋轉軸和線性運動軸之間的相對運動誤差是造成誤差的主要來源。
③熱變形誤差熱誤差是機床元件因溫度升高而膨脹變形,最終導致工件與刀具之間的相對位移,對精密加工的影響最大,尤其是工件尺寸誤差和形狀誤差的比例。
④切削誤差包括重力負荷、軸加速和機床振動誤差。由于子切削力的作用,機床部件變形,導致工具和工件的相對位置發(fā)生變化,最終導致加工誤差。
⑤其他誤差源包括材料不穩(wěn)定引起的誤差、檢測誤差、刀具磨損誤差、裝夾誤差、環(huán)境誤差等。