影響車銑復合機床加工精度的因素很多,如幾何誤差、熱誤差、力誤差和隨機誤差等,其中幾何誤差對加工精度的影響較大,通常達到總誤差的40%以上,還有一些其他的因素,我們來了解下。
一、電主軸系統(tǒng)的回轉精度
數(shù)控
車銑復合加工中心為高精度加工機床,主軸組是關鍵部件,主軸組的回轉精度直接影響加工工件的精度。
為保證主軸組具有高的回轉精度,在電主軸系統(tǒng)中,主軸與電機轉子的連接、定子外套與主軸箱體的配合、主軸兩端與軸承組的配合等采取了以下一系列的工藝措施:
(1)在電主軸裝配前先保證主軸箱體孔的精度,孔的圓度、尺寸公差、前后軸承孔的同軸度都在要求的范圍內(nèi);
(2)裝配時根據(jù)軸承外圈的尺寸,研磨主軸箱體孔。
采取以上措施后,電主軸系統(tǒng)的回轉精度得到了保證,主軸的徑向跳動和端面跳動都在0.002mm之內(nèi),為保證工件的加工精度奠定了基礎。
二、電主軸的分度精度和準停精度
為了實現(xiàn)電主軸系統(tǒng)高的分度精度和準停精度,采用內(nèi)藏主軸式電機(簡稱電主軸),主軸與電機轉子裝配成一體,減少中間傳動環(huán)節(jié)對主軸精度的影響。工作時,電機轉子回轉即帶動主軸回轉。
為實現(xiàn)上述目的,采取如下解決方法:
(1)電機轉子與機床主軸采取特殊的裝配工藝,保證機床主軸與電機轉子內(nèi)孔的連接剛度,能傳遞大的切削扭矩。
(2)電主軸組裝配時采用較高等級的高速動平衡,降低主軸組的剩余不平衡量,保證主軸在高速回轉時的平穩(wěn)性。
(3)電主軸系統(tǒng)采用主軸制動和阻尼裝置,在需要主軸準停銑削或鉆削時,主軸處制動狀態(tài),以保證銑削時主軸不晃動。
三、電主軸系統(tǒng)的熱平衡
電主軸系統(tǒng)中電機是個發(fā)熱體,高速回轉的前后軸承也是發(fā)熱體,這會使電主軸的溫度上升,影響車銑復合的加工精度。如何消除熱源對機床主軸精度的影響,實現(xiàn)電主軸系統(tǒng)的熱平衡是車銑復合加工機床設計和制造過程中要解決的關鍵問題。為此采取以下幾項措施:
(1)主軸箱體采取熱對稱設計,箱體外的散熱筋兩邊對稱分布,讓主軸箱產(chǎn)生的熱量盡快通過散熱筋散發(fā)掉,同時由于散熱筋是對稱分布的,主軸發(fā)熱時主軸軸線不會產(chǎn)生偏移。
(2)對主軸軸承的預加載荷和潤滑條件按設計要求予以控制。
(3)對電機這個主要發(fā)熱源采用外循環(huán)冷卻措施。
通過以上分析可知,在車銑復合加工機床的制造與裝配過程中,只要合理地解決電主軸系統(tǒng)的回轉精度、分度精度和準停精度等問題,就可以使車銑復合加工機床具有較高的加工精度和精度保持性。