數(shù)控立式加工中心哪些因素會(huì)影響精度

在數(shù)控立式加工中心的道路上，所有公司都致力于讓自己的產(chǎn)品無(wú)限接近零偏差。然而，理想是充實(shí)的，現(xiàn)實(shí)總是很骨感。在實(shí)際加工過(guò)程當(dāng)中，機(jī)床的精度會(huì)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(duì)于工件的成形運(yùn)動(dòng)通常由機(jī)床完成，因此工件的加工精度在很大程度上取決于機(jī)床的精度。機(jī)床制造偏差對(duì)工件加工精度影響很大，如主軸回轉(zhuǎn)偏差、導(dǎo)軌偏差、傳動(dòng)鏈偏差等。而且如果機(jī)床磨損，會(huì)進(jìn)一步下降機(jī)床的工作精度。

先要提到的是主軸旋轉(zhuǎn)偏差。每個(gè)從事加工的人都知道，機(jī)床的主軸是夾緊工件或刀具的基準(zhǔn)，并將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給工件或刀具，因此主軸的旋轉(zhuǎn)偏差將直接影響被數(shù)控立式加工中心工件的精度。主軸旋轉(zhuǎn)偏差是指主軸的實(shí)際旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于其平均旋轉(zhuǎn)軸在每個(gè)瞬間的變化。它可以分為三種基本形式:徑向圓跳動(dòng)、軸向游隙和角擺動(dòng)。

數(shù)控立式加工中心主軸徑向旋轉(zhuǎn)偏差產(chǎn)生的主要原因有:主軸幾個(gè)軸頸的同軸度偏差、軸承本身的各種偏差、軸承之間的同軸度偏差、主軸纏繞等。然而，它們對(duì)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(dòng)軸承結(jié)構(gòu)為主軸的車床上車削外圓時(shí)，切削力F的作用方向可以認(rèn)為基本上是時(shí)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，主軸頸的圓度偏差對(duì)主軸徑向旋轉(zhuǎn)精度影響較大，而軸承內(nèi)徑的圓度偏差對(duì)主軸徑向旋轉(zhuǎn)精度影響較小。在鏜床上鏜孔時(shí)，切削力f的方向隨主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，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)表層的不同部位接觸。因此，軸承內(nèi)表層的圓度偏差對(duì)主軸徑向旋轉(zhuǎn)精度影響較大，而主軸頸的圓度偏差影響較小。

不同的數(shù)控立式加工中心加工方法，由主軸旋轉(zhuǎn)偏差引起的加工偏差不同。在數(shù)控立式加工中心加工外圓和內(nèi)孔時(shí)，主軸徑向旋轉(zhuǎn)偏差會(huì)引起工件的圓度和圓柱度偏差，但對(duì)工件端面沒(méi)有直接影響。主軸的軸向旋轉(zhuǎn)偏差對(duì)外圓和內(nèi)孔的加工影響不大，但對(duì)加工端面的垂直度和平整度影響很大。車削螺紋時(shí)，主軸方向的旋轉(zhuǎn)偏差會(huì)造成加工螺紋的導(dǎo)程出現(xiàn)周期性偏差。適當(dāng)提高主軸和箱體的制造精度，挑選高精度軸承，提高主軸部件的裝配精度，平衡高速主軸部件，預(yù)緊滾動(dòng)軸承等。都可以提高機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)精度。

其次，導(dǎo)軌偏差是確定機(jī)床上各機(jī)床部件相對(duì)位置關(guān)系的基準(zhǔn)，也是機(jī)床運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)。車床導(dǎo)軌的精度要求主要包括以下三個(gè)方面:水平面直線度、垂直面直線度和前后導(dǎo)軌的平行度(畸變)。

除了導(dǎo)軌本身的制造偏差外，導(dǎo)軌的不均勻磨損和安裝質(zhì)量也是造成導(dǎo)軌偏差的重要因素。導(dǎo)軌磨損是機(jī)床精度下降的主要原因之一。另外還有傳動(dòng)鏈偏差，是指?jìng)鲃?dòng)鏈兩端傳動(dòng)元件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)偏差，一般用傳動(dòng)鏈末端元件的轉(zhuǎn)角偏差來(lái)衡量。

值得一提的是，刀具的幾何偏差對(duì)數(shù)控立式加工中心加工精度也有很大的影響，刀具偏差對(duì)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(shí)，刀具的制造偏差將直接影響工件的加工精度。但是，對(duì)于一般的刀具(如車刀等。)，制造偏差對(duì)工件加工精度沒(méi)有直接影響。

在切削過(guò)程當(dāng)中，任何刀具都不可避免地會(huì)磨損，從而引起工件尺寸和形狀的變化。準(zhǔn)確挑選刀具材料和新型耐磨刀具材料，合理挑選刀具幾何參數(shù)和切削參數(shù)，準(zhǔn)確刃磨刀具，準(zhǔn)確使用冷卻液，可以有效下降刀具的尺寸磨損。如有必要，補(bǔ)償裝置可用于自動(dòng)補(bǔ)償?shù)毒叱叽缒p。

之后，夾具的幾何偏差也會(huì)影響機(jī)床的精度。夾具的作用是使工件等于刀具，機(jī)床有準(zhǔn)確的位置，所以?shī)A具的制造偏差對(duì)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。