随着机器工业的发展,数控机床在工业中的应用已越来越广泛,它以加工精度高、零件统一等优越性能,受到各类加工行业的欢迎。但与普通机床一样数控机床也存在着加工误差,所不同的是,在数控加工中加工零件的误差不仅在加工过程中由于机床的精度而形成,而且在加工之前由于程序控制原理本身所决定的编程误差就已经存在。这种编程误差是不可避免的,但我们可以通过采取适当的措施,来减小这种编程误差,并提高机床的加工精度,更好地保证零件的加工质量。
1 数控加工的工艺特点
数控加工和传统机床(或称通用机床)加工在加工方法上既有相同之处,也有许多不同。就具体工艺内容而言,主要体现在控制方式的差异上。通用机床加工中由操作者自行决定的内容,诸如工步的安排、纵横向运动的控制(包括快速移动刀具)、走刀路线、位移量及切削参数、润滑冷却等内容,都需要在数控加工程序中用相应的代码严格地表示出来。可见,这种差异是明显的,数控加工中的每个动作都必须体现在数控加工的程序中。另一方面,数控加工和通用机床加工,在加工的基本原则方面则遵循大体相同的原则,如工序集中原则、基准统一原则和合理安排粗精加工原则等。
与机床加工相比较,数控加工具有三个方面的特点。一是工艺内容十分具体。通用机床加工中的由操作者灵活掌握的具体工艺问题和细节,都必须在数控加工程序中事先设计安排。 二是工艺设计非常严密。数控加工的工艺设计必须注意加工过程中的每一个细节。数控加工程序设计时图形的数学处理必须准确无误,不能有差错,否则可能引起诸如撞刀的严重事故。三是注重加工的适应性。要根据数控加工的特点合理选择加工方法和加工对象,充分发挥数控机床的优势,获得好的经济效益。有时需要在不改变工件原有性能的前提下,对原零件设计进行必要的尺寸、形状和结构上的修改,以适应数控加工的要求。
2 数控加工中的编辑误差分析
数控机床的编程误差主要是由以下几项误差综合形成的,如：近似运算误差、插补误差、欲求刀具运动轨迹的误差及尺寸圆整误差。
2.1 近似运算误差
当构成零件轮廓曲线的几何要素与数控装置的插补功能不一致时,只能用数控装置具备的插补功能近似地去逼近零件轮廓曲线,这样形成的轮廓不可能准确地达到图纸要求的轮廓形状,而只是逼近它。这个过程即是对零件轮廓曲线进行近似计算,由此而产生的误差称为近似计算误差。
2.2 插补误差
在数控机床加工零件的过程中,为了加工出要求的轮廓形状,必须进行插补运算处理。所谓插补就是根据零件轮廓的形状,结合精度和工艺等方面的要求,在已知的特征点之间插入一些中间点的过程,即是“数据点的密化过程”。中间点的插入是根据一定的算法由数控系统软件或硬件自动完成的,以此来协调控制各坐标轴的运动轨迹。在插补过程中,由于插入的中间点经常处在理论轮廓之外,而导致加工出的实际轮廓与理论轮廓不一致,由此产生的误差称为插补误差。