刀具长度补偿主要用于在刀具头做回转运动时,使不同长度的刀具也能精确地沿希望的路线进行运动。为此,控制装置考虑到了刀具沿刀具轴线的中心点。主轴头在运行期间执行回转运动,使刀具的中心点保持在希望的运动路线上,因而近似地体现旋转运动的轴线。以这样的方式可以遵守定义的刀具路径。除了线性运动之外,这种功能还支持圆形内插。
刀具方向补偿(图1)是上面所提到的围绕刀具中心点的刀具长度补偿的扩展。这项功能大大有助于侧面加工,比如当铣切加工时套筒或锥体的迎角处于不断变化中。同时,允许的运动方向又取决于相应的平面。这可以防止由于在行走运动时侧面切割而出现不希望出现的材料减少。
刀具半径补偿是五轴加工刀具补偿的又一种形式。刀具的半径补偿可以将工件编程的几何形状按刀具的实际直径进行平衡:刀具较小时,在进给比刀具较大时使进给稍小,由此得到的轮廓因而恰好是所希望的尺寸。另外还可以避免出现不希望出现的内角相切(Interference Check)。CNC控制装置还可以发现刀具即将发生的方向变化,并可及时地减少进给,以便在曲线中不致铣削过度。CNC加工中心
工件位置补偿(图2)(Workpiece Setting Error Compensation)、机器误差补偿(Machine Error Compensation)、倾斜工作面上加工(TWP,Tilted Working Plane)以及刀具交会点补偿(Tool Cutting Point Compensation)等4种功能将有更多的改进。当工件在加工过程之后取下时,比如进行测量,然后还要继续进行加工,就用上工件位置补偿了。同原先的夹紧相比,较小的尺寸误差是不可避免的。这种功能可以把测量结果作为修正因数纳入到后面的加工过程中。
CNC还可以对各种机器误差进行补偿。对五轴加工特别有利的功能是,对旋转轴的线性错位进行自动补偿。迄今为止,这种轴距必须在NC编程时加以采集和考虑,现在,使用者可以把这些调整存储在控制装置中,而不必在每个程序中都加以考虑。此外,机床制造厂家还可以对机器的误差沿刀具轴线进行额外的温度补偿。
对于简单的加工形式如钻或切螺纹,可以利用倾斜的工作面。旋转的轴可以为此而调整并固定在所希望的角度。然后可用三条直线轴进行加工。而且也不必像简单的三轴机床那样采用特殊的夹紧装置。 “Tilted Working Plane”这一特点可提供倾斜工作面上加工的功能。
减轻NC编程工作的一项有用的功能是刀具切点补偿。这里涉及到刀具切入材料的切点计算。特殊的刀具如梯形铣刀或圆角铣刀需要有特殊的修正值,这些值通常是输入到CAM软件里的。GE Fanuc公司的新型CNC是在测量之后,把这些值永久保存在控制器里,按一下按键即可调用。这不仅简化了NC编程,而且也可以不必改变NC程序而在短时间内更换刀具。
机床部件由许多零件组成,机床部件刚度迄今尚无合适的简易计算方法,目前主要还是用实验方法来测定机床部件刚度。分析实验曲线可知,机床部件刚度具有以下特点:
(1)变形与载荷不成线性关系;(2)加载曲线和卸载曲线不重合,卸载曲线滞后于加载曲线。两曲线线间所包容的面积就是载加载和卸载循环中所损耗的能量,它消耗于摩擦力所作的功和接触变形功;(3)第一次卸载后,变形恢复不到第一次加载的起点,东莞电脑锣加工|东莞机械零件加工厂|东莞模具加工厂|深圳电脑锣加工这说明有残余变形存在,经多次加载卸载后,加载曲线起点才和卸载曲线终点重合,残余变形才逐渐减小到零;(4)机床部件的实际刚度远比我们按实体估算的要小。2.影响机床部件刚度的因素
(1)结合面接触变形的影响(2)摩擦力的影响(3)低刚度零件的影响(4)间隙的影响
(五)工艺系统刚度及其对加工精度的毛坯形状误差的复映
3.由于夹紧变形引起的误差
工件在装夹过程中,如果工件刚度较低或夹紧力的方向和施力点选择不当,将引起工件变形,造成相应的加工误差。
4.其它作用力的影响
(六)减小工艺系统受力变形的途径
由前面对工艺系统刚度的论述可知,若要减少工艺系统变形,就应提高工艺系统刚度,减少切削力并压缩它们的变动幅值。1.提高工艺系统刚度
(1)提高工件和刀具的刚度(2)提高机床刚度(3)采用合理的装夹方式和加工方式
2.减小切削力及其变化
合理地选择刀具材料,增大前角和主偏角,对工件材料进行合理的热处理以改善材料地加工性能等,都可使切削力减小。
五:工艺系统受热变形引起的误差
工艺系统热变形对加工精度的影响比较大,特别是在精密加工和大件加工中,东莞电脑锣加工|东莞机械零件加工|深圳电脑锣加工|东莞治具设计加工由热变形所引起的加工误差有时可占工件总误差的40%~70%。机床、刀具和工件受到各种热源的作用,温度会逐渐升高,同时它们也通过各种传热方式向周围的物质和空间散发热量。当单位时间传入的热量与其散出的热量相等时,工艺系统就达到了热平衡状态。(一)工艺系统的热源——内部热源和外部热源
(二)减小工艺系统热变形的途径
1.减少发热和隔热2.改善散热条件 3.均衡温度场4.改进机床结构 5.加快温度场的平衡6.控制环境温度
六:内应力重新分布引起的误差
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