KV800型立式数控铣床误差分析及其补偿

发布时间：2019-09-05 15:56

【摘要】：机床的加工精度是判断机床工作性能的重要指标。机床在长时间使用之后,由于热变形、零部件结构变化、切削应力变化、刀具磨损等原因的综合影响会造成机床产生热误差、几何误差、运动误差等不同类型的误差。这些误差会导致机床加工精度的波动,进而影响零件的制造质量。针对企业生产实际中机床加工精度的波动问题,以KV800型立式铣床为对象,通过分析实际加工过程中出现的误差波动现象和产生原因,确定了该机床丝杆、轴承等传动系统中零部件出现的系统误差。在综合考虑各方面因素后,提出一种在不更换传动系统零部件的情况下设计合适的间隙补偿块来补偿机床系统误差的方法。实验证明效果较好,以较低的成本解决了该机床的误差问题。
【图文】：

驳酱镒既肺恢媚芰Φ囊恢痔逑帧?机床的齿轮、轴承、电机等都会影响运动误差。几何误差与运动误差存在密切联系［3］。表1数控机床误差产生因素1热变形引起的误差2零部件结构的几何误差3切削应力引起的误差4刀具磨损造成的误差5数控插补算法等软件方面造成的误差2机床误差现象及数据收集被测对象KV800型立式数控铣床主要用于加工圆孔和长槽。某企业具有长期使用该型机床的加工经验，近期使用中出现一项故障，加工出来的圆孔存在较为明显的误差，且用手触摸可感觉到圆孔在机床X轴方向表面存在一处明显起伏(如图1所示)。针对机床圆孔加工结果进行测量(X、X45、X－45、Y四个方向，具体方向见图2)，测量结果如表2、图3所示。图1机床加工圆实物图图2测量方向示意图表2机床加工圆实测数据输入值实测长度鐖/mmX/mmX方向误差/mmY/mmY方向误差/mm30．0029．92－0．0829．80－0．2060．0059．62－0．3859．90－0．10120．00119．54－0．46119．84－0．16输入值实测长度鐖/mmX45/mmX45方向误差/mmX－45/mmX45方向误差/mm30．0030．240．2429．58－0．4260．0060．200．2059．60－0．40120．00120．040．04119．52－0．48图3机床加工圆孔平均误差统计图由表2、图3中的数据可以清晰的看出该机床在铣孔的时候在不同的方向测量出的误差值并不相同，而且可以看出该误差并不是按比例增加。图4机床加工长槽实物图为了进一步探究误差产生原因。我们决定单独加工X向的长槽测量其误差。其加工过程如图4所示，结果如表3、图5所示。表3机床加工x方向长槽实测数据输入长度(mm)实测长度(mm)误差(mm)平均误差(mm)刀具半径(mm)50．0049．65－0．3549．65－0．3549．64－0．3

动误差存在密切联系［3］。表1数控机床误差产生因素1热变形引起的误差2零部件结构的几何误差3切削应力引起的误差4刀具磨损造成的误差5数控插补算法等软件方面造成的误差2机床误差现象及数据收集被测对象KV800型立式数控铣床主要用于加工圆孔和长槽。某企业具有长期使用该型机床的加工经验，近期使用中出现一项故障，加工出来的圆孔存在较为明显的误差，且用手触摸可感觉到圆孔在机床X轴方向表面存在一处明显起伏(如图1所示)。针对机床圆孔加工结果进行测量(X、X45、X－45、Y四个方向，具体方向见图2)，测量结果如表2、图3所示。图1机床加工圆实物图图2测量方向示意图表2机床加工圆实测数据输入值实测长度鐖/mmX/mmX方向误差/mmY/mmY方向误差/mm30．0029．92－0．0829．80－0．2060．0059．62－0．3859．90－0．10120．00119．54－0．46119．84－0．16输入值实测长度鐖/mmX45/mmX45方向误差/mmX－45/mmX45方向误差/mm30．0030．240．2429．58－0．4260．0060．200．2059．60－0．40120．00120．040．04119．52－0．48图3机床加工圆孔平均误差统计图由表2、图3中的数据可以清晰的看出该机床在铣孔的时候在不同的方向测量出的误差值并不相同，而且可以看出该误差并不是按比例增加。图4机床加工长槽实物图为了进一步探究误差产生原因。我们决定单独加工X向的长槽测量其误差。其加工过程如图4所示，结果如表3、图5所示。表3机床加工x方向长槽实测数据输入长度(mm)实测长度(mm)误差(mm)平均误差(mm)刀具半径(mm)50．0049．65－0．3549．65－0．3549．64－0．36－0．355．005．005．00100．0099．80－0．2099．72－0．2899．74－0．26
【作者单位】： 四川大学制造科学与工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(51175356) 四川省科技支撑计划项目(2014GZ0119)
【分类号】：TG547

【共引文献】

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本文编号：2532311