1、機(jī)床(chuáng)本身的因素
機床精度:
幾何精度:
cnc機加(jiā)工包括機床(chuáng)的坐標(biāo)軸的直線度、垂直度和平行(háng)度等。例如,X 軸和 Y 軸之間如果不垂直,在(zài)加工平麵時就會導致加工出的零件形狀產生偏差(chà),出現平(píng)行四邊形的誤差。對於車床來(lái)說(shuō),主軸的徑向跳動和軸向竄動會直接影響工件的圓柱度和同軸度。如果(guǒ)主軸徑向跳動過(guò)大,加工出的圓柱(zhù)體(tǐ)會出現圓(yuán)度誤差,表麵粗糙度也(yě)會變差。

定位精度和重複定位(wèi)精度:定位精度決定了機床能夠將刀具準確地定位到(dào)指定位置的能力。例如(rú),在(zài)加工一個有多(duō)個孔位要求的零件時,若機床定位精度不足(zú),孔的位置精度就無法保證。重複定位精度則影(yǐng)響批(pī)量加工的一致性(xìng)。如(rú)果重複定位精度差,在加工同一批次的零件時,相同尺寸和位置的加工特征會出現尺寸波動(dòng)。
機床的剛性(xìng):
機床的床身、立柱、導軌等部件的剛性對加工尺寸和形狀有(yǒu)重要影響。當機床剛性不足時,在切削(xuē)過程中,由於切削(xuē)力的作用,機床會產生(shēng)變形(xíng)。例如,在進行強力切(qiē)削時,銑床的工作台可能會因為剛性不夠而發生撓曲變(biàn)形,導致加工平麵的平整度下降。對於車(chē)床,刀架的剛性不足會使刀具在切削力作用下(xià)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(guò)程中,由於電機、主軸、導軌等部件的運動產生熱量,會引起機床各部分的熱變形。例如,數控車床的主軸長時間高速運轉,會使主(zhǔ)軸本身以及與之(zhī)相連的零(líng)件溫度升高而膨脹。如果熱變形沒有得到(dào)有效的補償,就會導致加工尺寸的偏差。特別是在精密加工中,熱變形對(duì)尺寸精度的影響可能達到(dào)幾微米甚至更大的(de)偏差。
2、刀具方麵(miàn)的因素
刀具的精度:
刀具的尺寸(cùn)精度直接影響cnc機加(jiā)工尺寸。例(lì)如,銑刀(dāo)的直徑精度、鑽頭的直徑(jìng)精度等。如果銑刀的實際直(zhí)徑比標稱直徑大,加工出的(de)槽寬或輪廓尺寸就會偏大;反之(zhī)則(zé)偏小。刀具(jù)的幾何形狀(zhuàng)精度也很關鍵,如刀具的刃(rèn)口直線度、圓度等。對於成型刀具(如(rú)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(yīn)素。隨著刀具的使(shǐ)用,刃(rèn)口會逐漸磨損。在車削過程中,刀(dāo)具磨損後,會使(shǐ)工件(jiàn)的(de)直徑尺寸逐漸變大;在銑削時,刀具磨(mó)損(sǔn)會導致加工表麵的粗糙(cāo)度增(zēng)加,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(biàn)化,進而影響(xiǎng)加工形狀(zhuàng),如在加工平麵時(shí),由於刀(dāo)具磨損導致切(qiē)削力(lì)不均勻,會使加工平麵出現波浪狀。
刀具的裝(zhuāng)夾精度:
刀具在機床主軸或刀架上的裝夾精度會影響加工(gōng)精度。如果刀具裝夾不牢固(gù),在切削(xuē)過程中可能會發生(shēng)鬆動或位移,導致加工尺寸偏差和形狀誤差。例如,在銑削加工中,銑刀裝夾後的徑向(xiàng)跳動和軸向竄動過大,會使加工出的表麵不平整,產生振紋,並且會(huì)影響加工尺寸的準確性(xìng)。
3、工件材料與裝夾因素
工件材料特性:
工件材料的硬度、韌性(xìng)、彈性模量等物理性質對加工精度有影響。例如,硬度較高的材料在切削時,切削力較大,容易引起機床和刀具的振動,從而影響加工表麵(miàn)質量和尺(chǐ)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(zài)加工過(guò)程中(zhōng),如果(guǒ)材(cái)料受熱膨脹,而沒有考慮(lǜ)到這一因素(sù),加工後的尺(chǐ)寸在冷卻(què)後就會出現偏差。
工件裝夾方式(shì)與精(jīng)度:
工件的裝夾(jiá)方式直(zhí)接決定了(le)其(qí)在機床上的定位精度。如果裝夾不牢固,在切削過(guò)程中工件會發生位移,導致加工(gōng)尺寸和(hé)形狀出現誤差。例如,在車床(chuáng)加工中,使用三爪卡盤裝夾工(gōng)件時(shí),如(rú)果卡盤的精(jīng)度不夠或者卡爪沒有均勻(yún)地夾緊工件,工件在旋(xuán)轉過程中就會產生跳動,使加工(gōng)出的圓柱麵出現圓度誤差。對於形狀複雜的工件,合適(shì)的裝(zhuāng)夾(jiá)方式和(hé)工(gōng)裝夾具設計至關重要,如在cnc機加工異形零件時,需要使用專用的(de)夾具來(lái)保證工件的正確定位和固定。
4、編程與加工工藝因素
編(biān)程精度:
數控編程中的數值(zhí)計算精度和指令編寫準確性會影響加工精度。在(zài)計算刀(dāo)具路徑時,如果數值舍入誤差(chà)過大,會導致刀具實際運動軌跡與理想軌(guǐ)跡(jì)有偏差。例如(rú),在(zài)進行圓弧插補編程時,圓心坐標和半徑的計算精度不夠,會使加工出的(de)圓弧形狀不精確。編程中的刀具補償設置也很重要,若刀具半徑補償或長度補償設置錯(cuò)誤(wù),會導致加工尺寸出現偏差。
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(guān)鍵參數。切削速度選(xuǎn)擇不當會影響刀具壽命和加工表(biǎo)麵質量。如果切削速(sù)度過高,刀具磨損加劇,容易產生加工尺寸(cùn)誤差;如果切削速度過低,會使加工效率低(dī)下,並且在加工(gōng)某些材料時,可能會引起積屑瘤,影響(xiǎng)加工表(biǎo)麵的尺寸精度和形狀精(jīng)度。進給量過大,會使(shǐ)加工表麵粗糙度變(biàn)差,尺寸精度降低;切(qiē)削深度(dù)過大,則可能引起(qǐ)切削力過大,導致機床變形和工件振動,影響加工精度。