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CNC精密零件温度的变化有哪些影响?

2023/7/12 14:31:15      点击:       文章来源:深圳一鑫精密CNC加工厂
众所周知,数控加工零件的精度衡量成品最终品质的重要因素,那么对精度的要求就非常重要。在CNC加工时,有非常多的原因会影响到机件的精度。小编今天重点和大家说说温度的变化对cnc零件加工精度会有怎样的影响?

1-温度变化对材料的影响;

“温度”也就是我们常说的“热变形”。 我们常见的温度变化,比如车间外部环境的温度、电动机发热、机械运动摩擦所产生的发热,都有可能使数控机床发生温度各部位 温度不平衡,进而就会影响到数控机床的零件加工精度。

众所周知,大部分机床设备都是由钢材、铸铁等成分组成,由于这些材料极易出现“热胀冷缩”的情况,当室温和机器本身产生的热度发生变化时,形状和长度等数值就会发生变化。大家可以看看钢材和铜材的膨胀系数表。

2-温度变化引起检测误差

如果工件和检测时所使用的的检测仪表、量规分别使用不同的材料制成,检测的时候没有处于标准温度条件(20℃)下将会产生检测误差。

所以,在检测高精度零件的时候,需要有更高精度的量测手段和量测仪器。深圳市一鑫创研拥有先进的三坐标测量仪(CMM)光谱分析仪2D 影像测量仪其它检测设备等检测仪器,100%全检所出成品,保障质量和精度。

3-维持cnc零件加工热稳定

正常情况下,即便温度迅速下降,仍然需要一个持续的时间才能维持精度,尤其是越大的物体,在温度变化时就需要更多地时间来恢复精度。

一般有经验的工厂会非常重视车间环境温度与机床热平衡,即使是高精度的机床,也只有在稳定的温度、热平衡的状态下才能获得稳定的加工精度。

维持热稳定是精密加工必须悟透的重要理念。有些人可能纠结于温度应该维持在20℃还是23℃,其实,最重要的是能维持一个目标值的稳定性。理论上一般要求的是20℃,实际车间一般取22-23℃,严格控制温度波动即可。

通常来说,所加工的零件较为精密但是不精确,可能是车间的温度波动较大引起的精度离散性大。如果加工的零件叫精确但是不精密,很有可能是车间的温度波动不大,但是与标准温度偏差较大。既不精密也不精确,那就说明车间温度与标准温度和控制要求都偏离很多。

【备注:

tips:精密度(Precision) 又称精度,是指使用同种备用样品进行重复测定所得到的的结果之间的重现性、一致性。有可能精密度高,但是精确度并不高。例如使用2mm的长度进行测定,得到的三个结果分别是2.053、2.049、2.050,这种情况下,虽然他们的精密度高,但是并不精确。

精确度(Accurancy)是指得到的测量结果与真实值之间的接近程度。测量的精确度高,是指系统误差偏小,测量数据的平均值离真值较少,但是偶然误差的大小不明确。】

车间工人通常都知道每天早上开机加工时,首件的加工精度往往不会太好;长假之后开机加工的首批零件往往精度不稳定,在高精度加工时失败概率非常高,尤其是位置精度。

这是因为数控机床只要在稳定的温度环境和热平衡状态下才能获得稳定的加工精度。在开机之后要对机床进行预热,这是最基本的加工常识。

机床在长时间停止运行状态下和热平衡状态下的加工精度的差异非常大,可能是因为数控机床的主轴和各运动轴在运行一段时间之后,其温度相对维持在某一固定水平,且随着加工时间的变化,数控机床的热态精度趋于平稳,这就更加说明加工前的主轴和运动部件预热是非常重要的。

如果机床搁置多天,建议在进行高精密加工前 进行30分钟以上的预热,如果搁置状态仅为数小时,建议在高精密加工前进行5-10分钟的预热。

预热的过程即使让机床参与到加工轴的反复移动,最好进行多轴联动,比如让XYZ轴从坐标系的左下角移动到右上角位置,反复走对角线。执行的时候,可以在机床上编写一个宏程序,让机床反复进行预热的操作。

在机床得到充分的预热之后,才可以投入到高精度加工生产了。

上述是温度对加工精度的重要影响。那么应该如何进行温度调控呢?

A-冷却技术

冷却技术是一种非常常用的方法,可以通过对加工件和刀具进行冷却,有效降低温度,进而减少因温度变化而产生的影响,进而提高加工精度。冷却技术分为内部冷却和外部冷却,通过液体传递热量来达到冷却的目的。

B-降温时间控制

降温时间控制是一种比较简单又常用的方法,可以通过适当延长降温时间,有效控制温度变化,降低热应力,提高加工精度

C-温度监测

温度检测是全面了解加工湿度的情况,及时控制温度变化,提高加工精度的关键环节。一般通过在机床上安装温度传感器进行检测。

D-加工过程控制

加工过程控制是较为综合的一种方法,包括对温度、切削参数等多个因素的全面控制,并在加工过程中对哥哥参数进行实时监测和调整,以达到控制温度、提高加工精度的目的。

综上所述,温度是影响加工精度的重要因素之一。为了保证加工精度和产品质量,必须对温度进行调控,冷却技术、降温时间控制 、温度检测和加工过程控制是常用的温度调控方法。通过这些方法的组合使用,可以有效的控制温度变化,提高加工精度和产品质量。

深圳市一鑫创研技术有限公司在生产和检测过程中进行严格的温度控制,尽量避免温度变化对加工件精度的负面影响,保障产品质量。

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