發(fā)布時間：2021-09-07 01:27

　　工件精度一直是制造企業(yè)的第一要務。在大批量生產(chǎn)的情況下,工件尺寸的超差以及加工工序的過程能力指數(shù)(C_pk)偏低主要受熱誤差影響�；贑_pk分析,提出了一種新的關(guān)鍵溫度點的選擇方法�；陉P(guān)鍵溫度點的溫度數(shù)據(jù)和直接源自生產(chǎn)線的工件尺寸數(shù)據(jù),構(gòu)建了數(shù)控機床主軸徑向熱誤差模型。該模型的補償效果顯著,補償后的工件尺寸均符合技術(shù)規(guī)范的要求,工件內(nèi)徑距離中心值的最大值由12μm減小至6μm,C_pk由補償前的0.82提高至1.48。 

【文章來源】：機械設(shè)計與研究. 2020,36(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

立式加工中心結(jié)構(gòu)示意圖

可以看出,隨著加工過程的進行,工件內(nèi)徑呈現(xiàn)出逐漸變小的趨勢。工件內(nèi)徑的變化范圍在45.588 mm至45.607 mm之間,并且有超差的現(xiàn)象。內(nèi)徑距離中心值的最大值(MD)為12 μm。該鉆孔工序的Cpk為0.82,遠低于1.33的最低要求(即Cpk評級達到良以上)。Cpk是指過程能力滿足產(chǎn)品質(zhì)量標準要求的程度,是指工序在一定時間里,處于控制狀態(tài)下的實際加工能力。Cpk源于六西格瑪管理,在不斷追求高精度的工業(yè)制造領(lǐng)域已得到普遍應用。Cpk的計算如公式(2)所示[14],其中μ為過程均值,σ為標準偏差。C pk = min { USL-μ 3σ , μ-LSL 3σ } (2)

由于溫度的采集是在每次工件加工之后進行,因此可以得到溫度數(shù)據(jù)與工件尺寸一一對應的關(guān)系,如圖3所示。為了更好的體現(xiàn)工件內(nèi)徑與溫度變化的關(guān)系,圖3中所使用的溫度數(shù)據(jù)為各點溫度相對于室溫的變化值,即△Ti,如公式(3)所示。其中△T7的變化最大,為4.36 ℃。R(T)的變化范圍在-12 μm ～7 μm之間。當停機發(fā)生時,機床系統(tǒng)整體溫度降低,工件的內(nèi)徑尺寸則有明顯增大的現(xiàn)象,這表明工件內(nèi)徑尺寸的變化與機床熱變形之間有著直接的關(guān)聯(lián)。Ti= Ti-T1 (3)


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