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數(shù)控立式加工中心哪些因素會影響精度
在數(shù)控立式加工中心的道路上,所有企業(yè)都致力于讓自己的產(chǎn)品無限接近*。然而,理想是充實的,現(xiàn)實總是很骨感。在實際加工過程中,機床的精度會受到各種內(nèi)外因素的影響。數(shù)控立式加工中心加工中刀具相對于工件的成形運動通常由機床完成,因此工件的加工精度在很大程度上取決于機床的精度。機床制造誤差對工件加工精度影響很大,如主軸回轉(zhuǎn)誤差、導軌誤差、傳動鏈誤差等。而且如果機床磨損,會進一步降低機床的工作精度。
先要提到的是主軸旋轉(zhuǎn)誤差。每個從事加工的人都知道,機床的主軸是夾緊工件或刀具的基準,并將運動和動力傳遞給工件或刀具,因此主軸的旋轉(zhuǎn)誤差將直接影響被數(shù)控立式加工中心工件的精度。主軸旋轉(zhuǎn)誤差是指主軸的實際旋轉(zhuǎn)軸相對于其平均旋轉(zhuǎn)軸在每個瞬間的變化。它可以分為三種基本形式:徑向圓跳動、軸向游隙和角擺動。
數(shù)控立式加工中心主軸徑向旋轉(zhuǎn)誤差產(chǎn)生的主要原因有:主軸幾個軸頸的同軸度誤差、軸承本身的各種誤差、軸承之間的同軸度誤差、主軸纏繞等。然而,它們對主軸徑向旋轉(zhuǎn)精度的影響因加工方法的不同而不同。
比如在以滑動軸承結(jié)構(gòu)為主軸的車床上車削外圓時,切削力F的作用方向可以認為基本上是時不變的。在切削力F的作用下,主軸頸與軸承內(nèi)徑的固定部分接觸,主軸頸的圓度誤差對主軸徑向旋轉(zhuǎn)精度影響較大,而軸承內(nèi)徑的圓度誤差對主軸徑向旋轉(zhuǎn)精度影響較小。在鏜床上鏜孔時,切削力f的方向隨主軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動,在切削力f的作用下,主軸始終以其軸頸的固定部分與軸承內(nèi)表面的不同部位接觸。因此,軸承內(nèi)表面的圓度誤差對主軸徑向旋轉(zhuǎn)精度影響較大,而主軸頸的圓度誤差影響較小。
不同的數(shù)控立式加工中心加工方法,由主軸旋轉(zhuǎn)誤差引起的加工誤差不同。在數(shù)控立式加工中心加工外圓和內(nèi)孔時,主軸徑向旋轉(zhuǎn)誤差會引起工件的圓度和圓柱度誤差,但對工件端面沒有直接影響。主軸的軸向旋轉(zhuǎn)誤差對外圓和內(nèi)孔的加工影響不大,但對加工端面的垂直度和平整度影響很大。車削螺紋時,主軸方向的旋轉(zhuǎn)誤差會導致加工螺紋的導程出現(xiàn)周期性誤差。適當提高主軸和箱體的制造精度,選擇高精度軸承,提高主軸部件的裝配精度,平衡高速主軸部件,預緊滾動軸承等。都可以提高機床主軸的旋轉(zhuǎn)精度。
其次,導軌誤差是確定機床上各機床部件相對位置關(guān)系的基準,也是機床運動的基準。車床導軌的精度要求主要包括以下三個方面:水平面直線度、垂直面直線度和前后導軌的平行度(畸變)。
除了導軌本身的制造誤差外,導軌的不均勻磨損和安裝質(zhì)量也是造成導軌誤差的重要因素。導軌磨損是機床精度下降的主要原因之一。另外還有傳動鏈誤差,是指傳動鏈兩端傳動元件之間的相對運動誤差,一般用傳動鏈末端元件的轉(zhuǎn)角誤差來衡量。
值得一提的是,刀具的幾何誤差對數(shù)控立式加工中心加工精度也有很大的影響,刀具誤差對數(shù)控立式加工中心加工精度的影響因刀具類型的不同而不同。使用定尺寸刀具形成生成刀具時,刀具的制造誤差將直接影響工件的加工精度。但是,對于一般的刀具(如車刀等。),制造誤差對工件加工精度沒有直接影響。
在切削過程中,任何刀具都不可避免地會磨損,從而引起工件尺寸和形狀的變化。正確選擇刀具材料和新型耐磨刀具材料,合理選擇刀具幾何參數(shù)和切削參數(shù),正確刃磨刀具,正確使用冷卻液,可以有效降低刀具的尺寸磨損。如有必要,補償裝置可用于自動補償?shù)毒叱叽缒p。
之后,夾具的幾何誤差也會影響機床的精度。夾具的作用是使工件等于刀具,機床有正確的位置,所以夾具的制造誤差對工件的數(shù)控立式加工中心精度(尤其是位置精度)有很大的影響。
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