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车铣复合机床加工精度受影响?哪些因素造成的?

时间:2023-01-10 点击次数:69
  车铣复合机床是复合加工机床中发展速度快、使用范围广的数控设备。对复合数控机床来说,其主轴系统是电主轴结构,机床的加工精度很大程度上取决于机床的电主轴系统的精度,并受刀架位置精度和机床整机动态性能的影响。
  
  因此在复合机床制造与装配过程中如何提高电主轴系统的精度、提高刀架的位置精度、改善机床的整机动态性能是机床设计的关键。本文从以下几方面来分析影响车铣复合机床加工精度的因素,并提出相应的解决方法。
  

车铣复合机床的精度影响

 

  一、电主轴系统的精度
  
  车铣复合机床电主轴系统的分度精度和准停精度是考核机床主轴精度的一个重要指标,是影响机床加工精度的重要因素。为了实现电主轴系统高的分度精度和准停精度,国际上数控车铣复合加工中心均采用内藏主轴式电机,主轴与电机转子装配成一体,减少中间传动环节对主轴精度的影响。
  
  工作时,电机转子回转即带动主轴回转。主轴回转的速度环和位置环采用高精度的反馈元件,实现全闭环控制,反馈元件采集到的位置信号经数控系统分频处理,使主轴分度的分辨率达到0.001°或更小,从而使机床主轴系统具有很高的分度精度和准停精度。
  
  二、动态性能
  
  机床电主轴系统的动态性能。机床加工精度不仅受到前面各项因素的影响,还要受到电主轴一轴承系统的动态特性的影响,而机床的振动就取决电主轴一轴承系统的动态特性。由于电主轴的轴承系统是一个复杂的振动系统,其动态特性不仅与系统的阻尼和静刚度有关,还与由系统结构
  
  所决定的振型有关。因此在进行车铣复合机床设计时,要进行动力学分析,计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低转速,二阶固有频率要避开电主轴的高转速,以避免电主轴系统产生共振,消除由于振动造成的对机床加工精度的影响。
  
  三、刀架分度定位精度及位置精度
  
  车铣复合加工中心刀架的每个工位既可安装车削刀具,又可安装径向和轴向动力刀具,并根据被加工工件的需要配置刀具的种类和数量。电动刀架的位置精度是影响车铣复合机床加工精度的重要因素,在机床设计和制造过程中要加以重视。
  
  为提高刀架的分度定位精度和位置精度,可采取如下解决方法:
  
  1、刀架分度定位一致性的高低,对加工工件的尺寸一致性影响很大。为此选择高分度精度的电动刀架,并对刀架采用专门的装配工艺,保证刀架分度定位精度≤0.005mm。
  
  2、实现刀架X纪向伺服运动的X/Z轴的位置精度也是_项重要的精度指标,该项精度与加工工件的尺寸分散度及一致性直接有关。这是一项综合精度,涉及到滚珠丝杠和轴承的精度、刀架拖板的伺服灵敏度、拖板的伺服惯量与负载惯量的匹配等多方面。

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