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责任编辑:金星机床       公布工夫: 2017-09-15

车铣复合机床是复合加工机床中开展最快、运用最普遍的数控设置装备摆设。对高速精细车铣复合博牛娱乐来说,其主轴零碎是电主轴构造,机床的加工精度很大水平上取决于机床的电主轴零碎的精度,并受刀架地位精度和机床零件静态功能的影响。因而在车铣复合机床制造与拆卸进程中怎样进步电主轴零碎的精度、进步刀架的地位精度、改进机床的零件静态功能是机床设计的要害。本文从以下几方面来剖析影响车铣复合机床加工精度的要素,并提出相应的处理办法。
一、车铣复合机床电主轴零碎的精度
1.电主轴零碎的分度精度和准停精度
车铣复合机床电主轴零碎的分度精度和准停精度是稽核机床主轴精度的一个紧张目标,是影响机床加工精度的紧张要素。为了完成电主轴零碎高的分度精度和准停精度,国际上数控车铣复合加工中央均接纳内藏主轴式电机(简称电主轴),主轴与电机转子拆卸成一体,增加两头传动关键对主轴精度的影响。任务时,电机转子反转展转即动员主轴反转展转。主轴反转展转的速率环和地位环接纳高精度的反应元件,完成全闭环控制,反应元件收罗到的地位信号经数控零碎分频处置,使主轴分度的辨别率到达0.001°(主轴最小分度单元为3.6”)或更小,从而使机床主轴零碎具有很高的分度精度和准停精度。
为完成上述目标,接纳如下处理办法:
a.电机转子与机床主轴接纳特别的拆卸工艺,包管机床主轴与电机转子内孔的衔接刚度,能通报大的切削扭矩。
b.电主轴组拆卸时接纳较初等级的高速动均衡,低落主轴组的剩余不屈权衡,包管主轴在高速反转展转时的颠簸性。
c.电主轴零碎接纳主轴制动和阻尼安装,在需求主轴准停铣削或钻削时,主轴处制动形态,以包管铣削时主轴不摆荡。在延续分度铣削时,主轴处于阻尼形态,以包管铣削时主轴反转展转的颠簸性。制动形态和阻尼形态可以主动切换,由编程设定。经过以上步伐,电主轴零碎主轴的分度定位精度≤24”,主轴分度的反复定位精度≤12”。
2.电主轴零碎的反转展转精度
数控车铣复合加工中央为高精度加工机床,主轴组是要害部件,主轴组的反转展转精度间接影响加工工件的精度。
为包管主轴组具有高的反转展转精度,在电主轴零碎中,主轴与电机转子的衔接、定子外衣与主轴箱体的共同、主轴两头与轴承组的共同等接纳了以下一系列的工艺步伐:
a.在电主轴拆卸前先包管主轴箱体孔的精度,孔的圆度、尺寸公役、前后轴承孔的同轴度都在要求的范畴内;主轴轴颈的径向跳动、前后轴颈的同轴度以及主轴端部的径向跳动和端面跳动公役均控制在0.002mm之内。
b.拆卸时依据轴承外圈的尺寸,研磨主轴箱体孔,并使其与轴承外圆的共同公役严厉控制在规则的范畴;电主轴的电机转子与主轴接纳特别的拆卸技能等。
接纳以上步伐后,电主轴零碎的反转展转精度失掉了包管,主轴的径向跳动和端面跳动都在0.002mm之内,为包管工件的加工精度奠基了根底。 
二、电主轴零碎的热均衡
1.电主轴零碎的热均衡
电主轴零碎中电机是个发热体,高速反转展转的前后轴承也是发热体,这会使电主轴的温度上升,影响电主轴零碎的加工精度。怎样消弭热源对机床主轴精度的影响,完成电主轴零碎的热均衡是车铣复合机床设计和制造进程中要处理的要害题目。为此接纳以下几项步伐:
a.主轴箱体接纳热对称设计,箱体外的散热筋双方对称散布,让主轴箱发生的热量尽快经过散热筋分发失,同时由于散热筋是对称散布的,主轴发热时主轴轴线不会发生偏移。
b.对主轴轴承的预加载荷和光滑条件按设计要求予以控制,既包管主轴的刚度,又包管主轴在高速反转展转时轴承发热量最小。
c.对电机这个次要发热源接纳外循环冷却步伐。在电主轴的定子外衣里面装有循环冷却水套,冷却水由独立的温控安装停止控制,温度控制在22±1℃,电机发生的热量经过定子里面的冷却水套的循环冷却水敏捷带走。
经过以上技能步伐,包管了主轴在高速反转展转时前轴承温升不超越25℃,后轴承温升不超越20℃,完成了电主轴零碎的热均衡。
2.车铣复合机床静态功能
a.机床电主轴零碎的静态功能。机床加工精度不只遭到后面各项要素的影响,还要遭到电主轴一轴承零碎的静态特性的影响,而机床的振动就取决电主轴一轴承零碎的静态特性。由于电主轴一轴承零碎是一个庞大的振动零碎,其静态特性不只与零碎的阻尼和静刚度有关,还与由零碎构造
所决议的振型有关。因而在停止机床设计时,要停止动力学剖析,盘算出主轴箱体的一阶、二阶固有频率,使其一阶固有频率要避开主轴的最低转速,二阶固有频率要避开电主轴的最高转速,以防止电主轴零碎发生共振,消弭由于振动形成的对机床加工精度的影响。
b.机床床身全体刚度对车铣复合机床的加工精度影响很大,在机床设计时还要对机床的床,身停止无限元剖析,优化机床床身构造,进步机床的床身刚度,改进机床的零件静态功能,防止机床部分刚度缺乏惹起机床构造的变形,形成对机床加工精度的影响。
3.刀架分度定位精度及地位精度
车铣复合加工中央刀架的每个工位既可装置车削刀具,又可装置径向和轴向动力刀具,并依据被加工工件的需求设置装备摆设刀具的品种和数目。电动刀架的地位精度是影响车铣复合机床加工精度的紧张要素,在机床设计和制造进程中要加以注重。为进步刀架的分度定位精度和地位精度,可接纳如下处理办法:
a.刀架分度定位分歧性的上下,对加工工件的尺寸分歧性影响很大。为此选择高分度精度的电动刀架,并对刀架接纳专门的拆卸工艺,包管刀架分度定位精度≤0.005mm。
b.完成刀架X纪向伺服活动的X/Z轴的地位精度也是_项紧张的精度目标,该项精度与加工工件的尺寸疏散度及分歧性间接有关。这是一项综合精度,触及到滚珠丝杠和轴承的精度、刀架拖板的伺服敏捷度、拖板的伺服惯量与负载惯量的婚配等多方面。在设计时,选择高精度的滚珠幺幺杠和轴承配套件,停止公道的伺服惯量与负载惯量婚配;在拆卸时对轴承停止负荷预紧并对滚珠丝杠停止预拉伸,消弭由于热变形对轴承和滚珠丝杠精度的影响,以包管刀架具有精良的伺服敏捷度以及刀架在X/Z向高的定位精度和反复定位精度。
四、完毕语
经过以上剖析可知,在车铣复合机床的制造与拆卸进程中,只需公道地处理电主轴零碎的精度、车铣复合机床静态功能、电动刀架的分度定位精度及地位精度等题目,就可以使车铣复合机床具有较高的加工精度和精度坚持性
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