数控机床精度应用范围.docVIP

数控机床的精度与应用范围 1.数控机床的精度 　　数控机床的精度主要是指加工精度、定位精度和重复定位精度。精度是数控机未的重要技术指标之一。由于数控机床是以数字的形式给出相应的脉冲指令进行加工，数控机床的脉冲当量(即每输出一个脉冲，数控机床各运动部件的位移量或角位移量)就自然地与精度保持了某种联系。按不同精度等级的数控机床的要求，脉冲当量通常为0.010.000 5nm/脉冲。由于数控机床的进给传动链的反向间隙和丝杠螺距误差均可以进行自动补偿，因此数控机床一般都具有较高的加工精度。长期的实践表明，一般中、小型数控机床(非精密型)的加工精度值约为脉冲当量的10倍，因此数控机床的加工精度通常为0.10.005mm。在一般情况下定位精度通常是加工精度的1/2一1/3，因此数控机床的定位精度通常为0.05 -- 0.002 5mm。而重复定位精度通常是定位精度的1/2一1/3，因此数控机床的重复定位精度通常为0.025一0.001 mm。对于较大尺寸的零件加工的数控机床一般很注重定位精度，而对中、小型零件在考核加工尺寸的一致性时一般更注重重复定位精度。从总体上说，由于数控机床的传动系统和机床结构具有很高的静、动刚度和热稳定性，机床本身的零部件具有很高的加工精度，特别是数控机床的自动加工方式避免了操作者人为的误差，因此同一批加工零件的尺寸一致性非常好，加工质量稳定、产品合格率高。例如在采用点位控制的数控钻床上钻孔时，由于不再使用钻模板和钻套，钻模板的坐标误差造成的影响不复存在，又因为加工的敞开性改善了钻孔的排屑条件，可以进行有效的冷却，被加工孔的孔距精度，孔径尺寸精度和内孔表面质量均有所提高。在数拄机床对复杂零件的轮廓表面进行加工时，由于编程中已考虑到对进给速度进行控制，保证刀具沿轮廓的切向进给的线速度基本不变，因而可以获得较高的精度和表面质量。 2.数控机床的应用范围 半个世纪以来数控机床的应用范围正在不断扩大，数控技术已经渗透到许多领域。随着计算机技术的高速发展，计算机的性能日益提高，而价格却不断下调，因而促使数控机床的价格也不断下降。在原来由于价格因素而不采用数控技术的机床门类也开始大量采用数控技术。因此，一般情况下目前已经很难寻找到某一类型的机床或某个领域的设备不宜采用数控技术。长期以来人们传统的观念认为数控机床只有用于加工多品种、小批量以及结构形状复杂的零件时才能获得良好的经济效益。然而，目前人们的观念正在发生变化，一些大批量以及结构形状不太复杂的零禅在使用数控机床以后也同样能获得很好的效益。最典型的大量生产的汽车工业，目前已普退使用数控机床和设备进行流水生产。 正确的观点应该是在进行工艺分析和成本分析的基础上，认真做好综合经济效益的评估和对比，然后决定是否选用带数控系统的机床和设备。 尽管如此，数控机床对于加工多品种、中小批量以及结构形状复杂的零件，那些需要频繁改型的产品零件则更具有选用价值。数控机床的柔性和加工精度的稳定性是其他非数控机床所无法比拟的。 数控机床的发展 数控机床是综合应用了微电子、计算机、自动控制、自动检测及精密机械等多学科的必威体育精装版技术成果而发展起来的完全新型的机床，数控机床的诞生和发展标志着机床工业乃至整个机械制造业进人了一个数字化的新时代。 半个世纪以来，数控系统经历了从硬件数控到计算机数控两个阶段和从电子管数控到基于个人计算机平台的数控六代的发展，数控机床的控制轴数已由单轴的点位控制，两轴联动发展到五轴以上联动。在数控机床的品种、加工范围和加工精度等方面也有了惊人的发展。超大规模集成电路及微型计算机的发展，使数控机床的性能价格比有了很大提高，并大幅度提高了系统的可靠性。特别是实现柔性自动化生产基本单元的数控加工中心的发展，有效地成为先进制造技术(AMT)的最有效的载体，成为迄今为止最完善的自动化单机。在许多数控机床上已具有自适应控制、自动检测、软件精度补偿、自动换刀、自动交换工件、动态加工图象显示、现场编程及机床故障自动诊断等功能。某些数控机床还带有自动监控刀具破损、磨损、切削振动，以及主轴功率超载监控等装置。这些都有效地完善了数控机床的适应性和提高了平均无故障间隔时间。 目前，在工业发达国家中，数控机床的应用几乎已扩展到所有加工领域。许多工厂为了适应产品的频繁更新，提高加工精度、降低生产成本、缩短产品交货周期和减轻劳动强度等目的，在中等批量、甚至大量生产中也应用了数控机床，即使在5001)件的生产批量下加工结构形状不太复杂的零件，使用数控机床也能取得良好的经济效益。 从总体来看，数控机床正向高速化、高精度化和高智能化方向发展。数控系统必须能够高速计算和处理伺服系统的位移量并作出快速响应。为了进一步减少空行程时间，要求数控机床能在极短的时间内实现升速或降速，以保持很高的定位精度。因