數控車床加工尺寸精度有誤差的問題原因

誤差包括加工誤差、安裝誤差和定位誤差。其中，后兩種誤差是與工件和刀具的定位、安裝有關，和加工本身無關。要提高加工精度減小加工誤差，首先要選擇高精度的機床，保證工件和刀具的安裝定位精度，其次主要與數控車床加工工藝有關。

工藝系統(tǒng)中的各組成部分，包括數控車床、刀具、夾具的制造誤差、安裝誤差、使用中的磨損都直接影響工件的加工精度。也就是說，在加工過程中工藝系統(tǒng)會產生各種誤差，從而改變刀具和工件在切削運動過程中的相互位置關系而影響零件的加工精度。數控車床加工認準鈦浩機械，專業(yè)品質保障，這些誤差與工藝系統(tǒng)本身的結構狀態(tài)和切削過程有關，產生加工誤差的主要因素有：

1、加工原理誤差

加工原理誤差是由于采用了近似的加工運動方式或者近似的刀具輪廓而產生的誤差，因在加工原理上存在誤差，故稱加工原理誤差。只要原理誤差在允許范圍內，這種加工方式仍是可行的。

2、數控車床的幾何誤差

機床的制造誤差、安裝誤差以及使用中的磨損，都直接影響工件的加工精度。其中主要是機床主軸回轉運動、機床導軌直線運動和機床傳動鏈的誤差。

3、刀具的制造誤差及彈性變形

我們很多人都有這樣的經歷，就是在前一刀車削了幾毫米切深以后，發(fā)現離想要的尺寸還差幾絲或者十幾絲時，再按計劃進行下一刀切削時，發(fā)現多切了很多，尺寸可能超差了。那么這樣的情況我們認真分析過其中的原因嗎？有人說，這可能是因為機床間隙比較大所致，而在同一進刀方向上是不會受間隙影響的，其真正原因就是彈性形變和彈性恢復。

彈性形變表現在刀具、機床絲杠副、刀架、加工零件本身等對象的形變，使刀具相對工件出現后退，阻力減小時形變恢復又會出現過切，使工件報廢。產生形變的最終原因是這些對象的強度不足和切削力太大。

彈性形變會直接影響零件加工尺寸精度，有時還會影響幾何精度（如零件變形時容易產生錐度，因為遠離卡盤的位置形變幅度越大），刀具的強度不足，我們可以設法提高，有時機床和零件本身的強度，我們是沒法選擇或改變的，所以我們只能從減小切削力方面著手，來設法克服彈性形變，切深越小、刀具越鋒利、工件材料硬度較低、走刀速度減小等都會減小實際切削阻力，都會減輕彈性形變。

所以為了保證工件的尺寸精度，我們往往把精加工、半精加工和粗加工分開，也就是說把彈性形變大的和彈性形變小的不同工序分開進行（粗加工時追求效率基本不追求精度，刀具需要偏鈍，側重強度，精加工時切削量很小，追求精度，刀具側重鋒利，減小切削阻力），在對刀試切時，就按照不同工序實際加工時的切深進行試切，確保試切時和實際加工時阻力和彈性形變幅度大致相當，確保數控機床坐標系建立準確，確保普通機床進刀準確；然后在精加工時盡可能采用比較鋒利的刀具，最大程度減小切削抗力、減小形變。

刀具的制造誤差、安裝誤差以及使用中的磨損，都影響工件的加工精度。刀具在切削過程中，切削刃、刀面與工件、切屑產生強烈摩擦，使刀具磨損。當刀具磨損達到一定值時，工件的表面粗糙度值增大，切屑顏色和形狀發(fā)生變化，并伴有振動。刀具磨損將直接影響切削生產率、加工質量和成本。

4、切削要素對表面粗糙度的影響

工件材質較硬時，加工后工件表面粗糙度較好，另外當工件材料的可塑性和延展性越高時（如銅材、鋁材），就需要數控車床刀具越鋒利才能加工出比較好的表面粗糙度，灰鑄鐵加工相對于鋼件加工來說，因為成份復雜，含雜質程度高，就需要刀具硬度較高。有些延展性較高強度又較高的合金材料，就需要鋒利卻又能保證強度的刀具，所以就比較難加工（如不銹鋼、鎳基耐熱合金、鈦合金等）。

除了材料對刀具提出要求以外，數控車床切削要素對表面粗糙度也會產生影響，當精加工切深太小，甚至比刀具刃厚還小時，刀刃已不能實現正常切削，所以產生擠壓，也就會出現很差的表面粗糙度。當切深太大，甚至使刀具產生彎曲時，這時工件材料是被撕裂下來的，所以在工件上會留下很多絲狀鐵屑殘留和較明顯的紋路。走刀速度對工件表面粗糙度的影響也是相當明顯的，當走刀速度加快或刀具副偏角不恰當時，會使走刀紋路高度加大，也就使表面粗糙度變差。

數控車床刀具不是很鋒利的情況下，切深太小，甚至比刀刃厚度還小時，已經不是正常的切削了，只能屬于“刮”或“研”，所加工工件表面粗糙度會下降，工件表面出現細微白絲，好像籠罩一層白霧，所以要注意控制。

5、夾具誤差

數控車床夾具誤差包括定位誤差、夾緊誤差、夾具安裝誤差及對刀誤差等，這些誤差主要與夾具的制造和裝配精度有關。

6、轉速對加工的影響

正常情況下，大家知道，轉速越高，數控車床切削的效率越高，效率就是利潤，所以，我們要在條件允許的情況下，運行盡可能高的轉速進行切削。但轉速、工件直徑確定切削線速度，線速度受工件硬度、強度、塑性、含碳量、含難切削合金量和刀具的硬度及幾何性能等因素制約，所以要在線速度限制下選擇盡可能高的轉速。另外轉速高低選擇要根據不同材質的刀具確定，例如高速鋼加工鋼件時，轉速較低時粗糙度較好，而硬質合金刀具則轉速較高時，粗糙度較好。再者，在加工細長軸或薄壁件時，要注意將轉速調整避開零件共振區(qū)，防止產生振紋影響表面粗糙度。