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如何提高加工中心精度
閱讀：704 發(fā)布時間：2013-11-22 精度并不只是機床的固有屬性，也取決于機床如何應用的問題。
我們常常以思考機床行程的方式來思考加工中心的精度問題，精度是機床內(nèi)在的一個屬性。然而，加工中心畢竟也是整個系統(tǒng)的一部分。機床是采用某種方式調(diào)試設置并操作運行的。在一個環(huán)境中存在著溫度和其他各種因素，而且這一切是隨時變化的。機床本身也是一套完整的系統(tǒng)，由運動部件所組成，其相互之間受到各種動態(tài)影響。所有這些因素都會影響到機床的精度，因此必須將所有這些潛在的因素都考慮在內(nèi)。
1 了解主軸情況
當主軸的轉(zhuǎn)速變化時，改變刀具的補償值了嗎？加工中心的用戶們往往不是采用這樣的方式來應用刀具補償值的，他們似乎更喜歡以靜態(tài)的方式處理刀尖的位置問題。然而，不同的速度會在主軸范圍內(nèi)產(chǎn)生不同的溫度和不同的離心力。在一定程度上，主軸會響應這些變化。因此，要保持比較 精密的公差尺寸，應該采取合乎邏輯的措施，并逐漸了解主軸的特性。
達到這一目的zui簡捷的方法是通過實驗，確定刀尖位置的變化情況。當主軸以不同的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時，測量主軸上的測量頭就可以了解這一信息。然后可以根據(jù)各種不同的速度，對刀具的補償值進行適當?shù)男拚４送猓谥鬏S運轉(zhuǎn)時，采用一種激光刀具探頭來測量真實的刀尖位置也是非常有效的。
以測量生產(chǎn)工藝代替零件的測量
在加工完成之后，通常需要進行檢驗，整個檢測過程基本上由測量儀來完成。另一種方法是先測量生產(chǎn)工藝，而不是先測量零件。換句話說，先在生產(chǎn)工藝中找到誤差原因，并且在開始加工前糾正這些誤差。
應該承認，出現(xiàn)這類誤差的因素可能很多。一臺3軸加工中心有一個21的自由旋轉(zhuǎn)角，或者說有21個潛在的精度誤差來源。這些誤差應該在調(diào)試刀具和夾緊工件前得到補償。
不過，誤差因素的數(shù)量總是有限的。機械誤差因素及可能出現(xiàn)的人為誤差因素是可以識別確定的，而且這些誤差問題可以逐個糾正并解決。生產(chǎn)工藝可以通過這種方式改進和提高，因此，對其簡單的了解往往是非常重要的*步。此后，實現(xiàn)這一工藝所需的測量工作將逐步減少。
2 注意拉桿問題
拉桿是加工中心中zui容易被忽視的元件之一，同時也是zui關鍵的元件之一。拉桿的拉力應該經(jīng)常進行檢查，常常需要每隔一個月檢查一次。在這里，其拉力的減少不但會影響到加工精度，而且也會影響到刀具的使用壽命。拉桿應按照預定的計劃，需定期進行維修，并將其作為大多數(shù)加工中心應用壽命中的一個基礎來看待。
3 控制顫振
調(diào)整設置和增強刀具的剛性可降低顫振。此外，還可通過尋找合適的主軸轉(zhuǎn)速，使切削刃的沖擊速率與系統(tǒng)的自然頻率相協(xié)調(diào)，以解決顫振問題。可以采用現(xiàn)有的診斷工具，以這種方式尋找與特定銑削走刀速度相協(xié)調(diào)的主軸轉(zhuǎn)速，也可以通過試切削加工尋找理想的速度。實現(xiàn)一個更為安靜的切削環(huán)境不僅可以提高機床的加工精度，以達到更理想的表面質(zhì)量和其他精度要求，而且也可使機床達到更高的金屬切削率。
4 用參考基準進行檢驗
一臺配有測量探頭的加工中心能夠檢測其本身的性能嗎？答案似乎是否定的，因為影響機床加工走刀的任何熱誤差都將會影響到機床的測量能力。然而，某些加工中心的用戶們已經(jīng)超越了這一限制。實踐證明，達到這一目的的有效方法是：使用加工區(qū)內(nèi)一個已知的參照物作為基準。如果這一經(jīng)過校準的參照物由加工件同樣的材料制成，并具有類似的幾何形狀，那么就可以用這一參考基準來捕獲任何測量誤差。該誤差就是已知參考尺寸值與同一尺寸所測值之差。然后將這一差值作為一個補償值，用來更新和糾正機床自身對某些實際零件類似尺寸的測量值。只要這樣做，就能夠讓機床檢測其自身的工作。更重要的是，這樣做也可以讓機床修改其定位精度，并保持其整個生產(chǎn)運行期間的加工精度。否則，在這一過程中就會逐漸地使零件和機床產(chǎn)生位置誤差。
Renishaw公司在其自己英國總部的自動化生產(chǎn)工藝中，采用了這一參考基準測量戰(zhàn)略。Renishaw公司的自動化加工工藝也采用加工中心來車削加工安裝在主軸上的工件，而其刀具則固定在工作臺上。在錐形刀柄中，旋鈕擰得過緊會造成刀柄變形，從而影響其在主軸中的正確就位。J&M Machine公司提供了一種“高扭矩”設計的旋鈕，試圖解決這一問題。這個旋鈕利用其螺紋，將夾緊力施加到刀座上，可防止其變形。