滾珠絲杠對(duì)數(shù)控機(jī)床誤差分析
滾珠絲杠對(duì)數(shù)控機(jī)床誤差分析
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，對(duì)機(jī)床精度的要求越來(lái)越高。誤差研究及其補(bǔ)償技術(shù)引起了人們的關(guān)注。許多學(xué)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(duì)滾珠絲杠變形誤差的研究越來(lái)越多。例如，國(guó)防科技大學(xué)蘇時(shí)平在博士論文中對(duì)滾珠絲杠的進(jìn)給系統(tǒng)及其微特性進(jìn)行了深入細(xì)致的研究。外國(guó)學(xué)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(yīng)用的推廣和人們對(duì)高精度要求的提高，越來(lái)越多的學(xué)者將進(jìn)一步研究。數(shù)控機(jī)床誤差分析：
誤差源分析
在數(shù)控加工過(guò)程中，零件的機(jī)械加工是通過(guò)刀具和零件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)在機(jī)床上完成的。在切割過(guò)程中，刀具和工件之間必須有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，稱為切割運(yùn)動(dòng)。根據(jù)切割運(yùn)動(dòng)在切割加工中的作用，分為主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
主運(yùn)動(dòng)是指機(jī)床提供的主要運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)使刀具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使刀具前刀面靠近工件，剝離加工余量。在車(chē)床上，主運(yùn)動(dòng)是機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即車(chē)削過(guò)程中工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是指機(jī)床提供的刀具與工件之間的額外相對(duì)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與主運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，可形成完整的切削加工。在普通車(chē)床上，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是機(jī)床刀架（滑板）的直線運(yùn)動(dòng)。它可以是縱向移動(dòng)（沿機(jī)床主軸）或橫向移動(dòng)（垂直于機(jī)床主軸），但只能是一個(gè)方向移動(dòng)。切割外圓時(shí)，車(chē)刀沿工件軸線（即主軸軸線的方向）進(jìn)行縱向運(yùn)動(dòng)：切割端面時(shí)，車(chē)刀應(yīng)沿垂直方向和機(jī)床主軸橫向移動(dòng)。雖然數(shù)控車(chē)床上進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的形式可能不同，但基本原理是一致的。
與普通車(chē)床不同，數(shù)控車(chē)床可以同時(shí)向兩個(gè)方向進(jìn)給，從而加工出各種母線復(fù)雜的轉(zhuǎn)體工件。在切割過(guò)程中，加工誤差取決于實(shí)際加工點(diǎn)與理論加工點(diǎn)的接近程度。典型的數(shù)控加工過(guò)程系統(tǒng)由機(jī)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(shí)，各部件之間的功能誤差構(gòu)成了加工系統(tǒng)誤差的主要來(lái)源。
主要誤差如下：①幾何誤差包括裝配過(guò)程中積累的誤差和使用部件不準(zhǔn)確造成的誤差，是機(jī)床不準(zhǔn)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(jī)的。
②多軸協(xié)調(diào)工作中的運(yùn)動(dòng)誤差。例如，旋轉(zhuǎn)軸和線性運(yùn)動(dòng)軸之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)誤差是造成誤差的主要來(lái)源。
③熱變形誤差熱誤差是機(jī)床元件因溫度升高而膨脹變形，最終導(dǎo)致工件與刀具之間的相對(duì)位移，對(duì)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(fù)荷、軸加速和機(jī)床振動(dòng)誤差。由于子切削力的作用，機(jī)床部件變形，導(dǎo)致工具和工件的相對(duì)位置發(fā)生變化，最終導(dǎo)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(cè)誤差、刀具磨損誤差、裝夾誤差、環(huán)境誤差等。
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