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數控機床誤差的概念及分類(lèi)盤(pán)點(diǎn)
數控機床誤差有哪些概念和分類(lèi)，你分得清嗎?下面YJBYS小編為你一一盤(pán)點(diǎn)如下，一起來(lái)學(xué)習吧!
關(guān)于機床誤差通常有以下幾種：數控機床幾何誤差、控制誤差、熱(變形)誤差、力(變形)誤差、運動(dòng)誤差、定位/位置誤差、加工誤差，下面我們先理清理清這幾種誤差的區別。
數控機床幾何誤差
根據ISO230-1:1996及我國國家標準GB/T17421.1-1998的相關(guān)規定，數控機床幾何誤差指的是數控機床在標準測試環(huán)境(標準大氣壓及20℃恒定氣溫)中，機床處在穩定的運轉環(huán)境及無(wú)負載狀態(tài)下，由于機床設計、制造、裝配等中的缺陷，使得機床中各組成環(huán)節或部件的實(shí)際幾何參數和位置相對于理想幾何參數和位置發(fā)生偏離。該項誤差一般與機床各組成環(huán)節或部件的幾何要素有關(guān)，是機床本身固有的誤差。
數控機床控制誤差
由數控機床控制系統的不精確性引起的機床運動(dòng)部件實(shí)際運動(dòng)軌跡與理想運動(dòng)軌跡的偏差�？刂普`差包括：伺服驅動(dòng)環(huán)節、測量傳感環(huán)節以及數控插補等控制相關(guān)環(huán)節帶來(lái)的偏差。
運動(dòng)誤差
數控機床在工作過(guò)程中，工作臺、主軸等主要運動(dòng)部件的實(shí)際運動(dòng)軌跡和理想運動(dòng)軌跡的不符合程度。一般數控機床的運動(dòng)誤差就包含了上述幾何誤差以及數控機床的控制誤差，屬于靜態(tài)誤差的范疇。
熱(變形)誤差
由于數控機床受切削熱、摩擦熱等的機床內部熱源以及工作場(chǎng)地周?chē)獠繜嵩吹挠绊�，數控機床的溫度分部發(fā)生變化導致數控機床與標準穩態(tài)狀態(tài)相比而產(chǎn)生的附加熱變形，由此改變了數控機床中各組成部分的相對位置，從而產(chǎn)生的附加誤差(不包含數控機床已有的幾何誤差)簡(jiǎn)稱(chēng)熱誤差。熱誤差呈現非線(xiàn)性特性，是一種準靜態(tài)誤差，技術(shù)上可以按照靜態(tài)誤差來(lái)處理。圖1所示為主軸箱的熱變形分部圖。
圖1 主軸箱熱變形分布圖
力(變形)誤差
數控機床在切削力、夾緊力、重力和慣性力等作用下產(chǎn)生的附加幾何變形破壞了機床各組成部分原有的相互位置關(guān)系而產(chǎn)生的附加誤差，簡(jiǎn)稱(chēng)力誤差，其與機床剛度有關(guān)。
定位/位置誤差
機床定位/位置誤差是特指機床工作臺或刀具在機床工作空間中，從一點(diǎn)運動(dòng)到另一點(diǎn)的過(guò)程中，其理想位置和實(shí)際位置的差異程度。一般屬于機床幾何誤差的范疇。
加工誤差
加工誤差指的就是在加工狀態(tài)下，由于機床熱分布不平衡以及加工負載等加工過(guò)程原因，使得刀具與工件相對運動(dòng)中的非期望值發(fā)生變化，具體反映在工件產(chǎn)生的附加尺寸誤差、形狀誤差和位置誤差。工件的加工精度主要取決于工件和刀刃在加工過(guò)程中互相位置的正確程度。而關(guān)于機床誤差存在狹義上和廣義上兩種不同的理解。其中，狹義上機床誤差指的就是機床位置誤差、主軸回轉誤差、數控系統控制誤差等和數控機床本身有關(guān)的誤差項，而廣義上機床誤差還包括由于機床加工運行過(guò)程中導致的熱(變形)誤差以及力(變形)誤差等在內所有與機床設計、制造、裝配、檢測控制、加工運行等過(guò)程相關(guān)所有的誤差項。
圖2所示為機床主要誤差及其來(lái)源。
其中，幾何誤差和控制誤差是機床原始誤差，而熱誤差和力誤差為加工工程中產(chǎn)生的誤差。
機床各誤差源所占比例見(jiàn)表1。其中，機床幾何誤差、熱誤差和力誤差占總誤差的65%，是影響數控機床加工精度的主要誤差因素。不同的工況下各誤差源所占比例是有區別的，如越是精密的機床或精密的加工，熱誤差所占比例越大。
數控機床各種誤差源所占比例 (%)
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