数控车床加工工件尺寸偏差的原因及解决方法

我们都应该知道，数控车床是配备数控系统、伺服控制系统等控制装置，以及高精度进给系统和刀库等执行机构，从而形成一种新型的加工设备。在加工形式上，其加工形式不同于其他任何加工机床。一般来说，数控车床是一种集自动加工和复合集中加工于一体的效率、高精度加工设备。然而，影响数控车床精度和加工效率的原因有很多。这里简单介绍一下数控车床尺寸偏差的原因及相应的解决方法，仅供用户参考。

为了了解工件尺寸偏差的原因，我们需要知道数控车床的组成，它主要由控制系统、伺服驱动装置、机械进给装置、伺服电机、工作台位置和反馈测量装置组成。在加工工件时，数控系统的数字操作首先向伺服驱动装置发出控制信号，然后驱动伺服电机旋转，再通过机械进给装置传送到工作台，使工件与刀具之间发生相对运动。同时，位置检测反馈装置将工件与刀具之间的实际相对运动转化为电信号，然后反馈给数控装置，再由数控装置将指令位移与反馈的实际位移进行比较，使加工满足加工程序的设计要求。然而，在数控车床实际加工工件时，经常发生工件与刀具之间的相对运动不完全按照指令值进行，从而导致被加工零件的尺寸不符合设计的情况。这样，就会发生被加工工件的尺寸偏差。通常，这种失败有几个原因:

1. 伺服电机的实际分度值与指令分度值不一致，导致被加工工件尺寸偏差。

2. 伺服电机的实际分度值与指令的分度值一致，但被加工工件与刀具的实际相对运动不符合相应要求。

3、数控车床传动系统回零位置偏差。

4、脉冲损耗或外界干扰，以及机械故障导致被加工工件偏差。

数控车床加工工件尺寸偏差的解决方法如下:

数控车床通常配备数控系统和伺服控制系统的电子控制装置，这些系统通常具有误差补偿功能，因此软件补偿是预防和解决加工工件尺寸偏差的有效和直接的方法。这主要包括刀具补偿和插补算法两种方法，具体如下:

1、使用工具进行补偿的方法

刀具补偿方法主要是通过刀具进行补偿，防止工件尺寸偏差过大。该方法是一种常用而有效的补偿方法。但是，为了补偿刀具，首先要判断前后截面的轨迹过渡类型。圆弧与直线有四种过渡形式，即直线与直线相遇、直线与圆弧相遇、圆弧与直线相遇、圆弧与圆弧相遇。根据两个程序轨迹的矢量夹角和刀具补偿方向的不同，将程序段过渡的刀具半径补偿分为缩短、扩展和插入三种过渡方式。

2. 采用插值算法进行补偿

数控车床的数控系统数据值只能是一条轨迹的起点和终点的坐标值，因此数据点应在起点和终点之间进行密实处理，也称为插补处理。通过这种插补工艺，可以实时控制刀具在整个加工过程中的切削轨迹，减少由于一些不可预测的原因导致的大程序对工件加工尺寸的影响，从而实现工件的高精度加工操作。