1、機床本身的因素
機床精度:
幾何精度:
cnc機加工包(bāo)括機床的坐標軸的直線度、垂直度和平行度等。例如,X 軸和 Y 軸之間如果不垂直,在加工平麵時就會導致加工出的零件形狀產生偏差,出現平行(háng)四邊形的誤差。對於車床來說,主軸的(de)徑向跳動和軸向竄動會直接(jiē)影響工件的圓柱度和同軸度。如果主軸徑向跳動過大,加工出(chū)的圓柱體會出(chū)現圓度誤差,表麵粗糙度也會變差。

定位精度和(hé)重複定位精(jīng)度:定位(wèi)精度決定了(le)機床能夠將(jiāng)刀具準(zhǔn)確地定位到指定位置的能力。例如,在加工一個有(yǒu)多個孔位要(yào)求的零件時,若機床定位精度不(bú)足(zú),孔的位置精度(dù)就無法(fǎ)保證。重複定(dìng)位精度則影響批量(liàng)加工的一致性。如果重複定位精度差(chà),在加工同一批次(cì)的零(líng)件(jiàn)時,相同尺(chǐ)寸和位置的加工(gōng)特征會出現尺(chǐ)寸波動。
機床的剛性:
機床的床身(shēn)、立柱、導軌等部件(jiàn)的剛性(xìng)對(duì)加工尺寸和形狀有重要影響。當機床剛性不足時,在切削過程中,由於切削力的作用,機床會產生變形。例如,在進行強力切削時,銑床的工作台(tái)可能會因為剛性不(bú)夠而發生撓曲變形,導致加工平麵的平整度下降。對於車(chē)床(chuáng),刀架(jià)的剛性不足會使刀具在切削力作(zuò)用下產生位移,影響工件的尺寸精度和表麵質量。
機床的(de)熱穩定性:
機床在工作過程中,由於電機(jī)、主軸、導軌等部(bù)件的運動產生(shēng)熱量,會(huì)引起機床各部分的熱(rè)變形。例(lì)如,數控車床的主軸長時間高速運轉,會(huì)使主軸本身以及與之相連的零件溫度升高(gāo)而膨脹。如果(guǒ)熱變(biàn)形沒(méi)有得到有效的補償,就(jiù)會導致加工尺寸的偏差。特別是在(zài)精密加(jiā)工中,熱變形對尺(chǐ)寸精度的影響可能達到(dào)幾微米甚至更大的偏差。
2、刀具方麵的因(yīn)素
刀具的精度:
刀具的尺寸精度(dù)直(zhí)接影響cnc機加(jiā)工(gōng)尺寸。例如,銑刀(dāo)的直徑精(jīng)度、鑽頭的直徑(jìng)精度等。如果銑刀的實際直徑比標稱直徑大,加(jiā)工出的槽(cáo)寬或輪廓尺寸就會偏大;反之則偏小。刀具的幾何形狀精度也很關(guān)鍵(jiàn),如(rú)刀具的(de)刃口直線度、圓度等。對於成型刀具(如螺紋刀具),其形狀精度更是決定了加工形狀的準確性。
刀具的磨損是影響加工精度的重要因素。隨著刀具的使用,刃口會逐(zhú)漸磨損。在車削過程中,刀具磨損後,會使工件的直徑尺寸逐漸變大;在銑削時,刀具磨損會(huì)導致加工表麵的粗(cū)糙度增加(jiā),尺寸精度下降。刀具磨損到一定程度後,還可能引起切削力的變化,進而影(yǐng)響加工形狀(zhuàng),如在加工平(píng)麵時,由於刀具磨(mó)損導致切削力不均勻,會使加工平麵出現波浪狀。
刀具的裝(zhuāng)夾(jiá)精度:
刀具在機床主軸或刀架上的裝夾(jiá)精度會(huì)影響加工精(jīng)度。如果刀具裝夾不牢固,在切削過程中可能會發生鬆動或(huò)位(wèi)移(yí),導致加(jiā)工(gōng)尺寸偏差和形狀誤差。例如,在銑削加(jiā)工中,銑刀裝夾後的(de)徑向(xiàng)跳動和軸向竄動過大,會使加工出的(de)表麵不(bú)平整,產生振紋,並且會(huì)影響加(jiā)工尺寸的準確性。
3、工件材料與裝夾因素(sù)
工件材(cái)料特性:
工件材料的硬度、韌(rèn)性、彈性(xìng)模量等物理性質對加工精度(dù)有影響。例如,硬度較高的材料在切削時(shí),切削力較(jiào)大,容易引(yǐn)起機床和刀具的振動,從而影響加工(gōng)表麵質量和尺寸精度。對於韌性好的材料,切屑容易產生連綿不斷的情況,可能會纏(chán)繞在刀具上,影響切削效果和加工精度。材料的熱膨脹係數也很關鍵,在加工過程中,如果材料受熱膨脹,而沒(méi)有考慮到這一因素,加工後的尺寸在(zài)冷卻後就(jiù)會出現偏差(chà)。
工件裝夾方式與精度:
工件的裝夾方式直接(jiē)決定(dìng)了其在機床上的定位精度。如果裝夾不牢(láo)固,在切削過程中工件會發生(shēng)位移,導致加工尺寸和(hé)形狀出現誤差。例如,在車床(chuáng)加工中,使用(yòng)三爪卡(kǎ)盤裝夾工件(jiàn)時,如果卡盤的精度不夠或者(zhě)卡爪沒有均勻地夾緊工件,工件在旋轉過程中(zhōng)就會產生跳(tiào)動,使加工出的圓柱麵出現圓度誤差。對於形狀複雜的工件,合適的裝夾方式和工裝夾具設(shè)計至關重要,如在cnc機加工(gōng)異形零件時,需要使用專用的夾具來(lái)保證工件的正確定位和固定。
4、編程(chéng)與加工工藝因素
編程精度:
數(shù)控編程中的數值計算精度和指令編寫準(zhǔn)確性(xìng)會(huì)影響加工精度(dù)。在計算刀具路徑時,如果(guǒ)數(shù)值舍入誤差過大,會導致刀具實際運動軌(guǐ)跡與理想軌跡有偏差(chà)。例如,在進行圓弧插補編程時,圓心坐標和半徑的計算精度不(bú)夠,會使加工出的圓弧形狀不精確。編程中的刀具補償設置也很重要(yào),若刀具半徑補償或長(zhǎng)度補償設置錯(cuò)誤,會(huì)導(dǎo)致加(jiā)工尺寸出現(xiàn)偏差(chà)。
加工工藝參數選擇:
切削速度、進給量和切削深度是加工工藝的關鍵參數(shù)。切削速度選(xuǎn)擇不(bú)當(dāng)會影響刀具壽命和加工表麵質量。如果(guǒ)切削(xuē)速度過高,刀具磨損(sǔn)加劇(jù),容易產生加工尺寸誤差;如果切(qiē)削速度(dù)過低,會使加工效(xiào)率低下,並且在加工(gōng)某(mǒu)些材料時(shí),可能會引起積屑瘤,影(yǐng)響加工表(biǎo)麵的尺寸(cùn)精度和形狀精度。進給量過大,會使加工表麵粗糙度變差,尺寸精度降低;切削深度過大,則可能引起切削力過大,導致機床變形和工件振動,影響加(jiā)工精度。