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影响车铣复合机床精度的因素有哪些?

 
随着数控技术、计算机技术、机床技术以及工艺技术的不断发展,传统理念已不能满足人们对速度、效率和精度的要求,在这样的背景下,车铣复合技术应运而生。车铣是利用铣刀旋转和工件旋转的合成运动来实现对工件的切削,使工件在形状精度、位置精度、表面完整性等多方面达到使用要求的一种先进切削方法。车铣复合不是单纯的将车削和铣削两种手段合并到一台机床上,而是利用车铣合成运动来完成各类表面,是在当今数控技术得到较大发展的条件下产生的一种新的切削理论和切削技术。下面就简单介绍下影响车铣复合机床精度的因素有哪些:
一、车铣复合机床电主轴系统的精度
(1)电主轴系统的分度精度和准停精度
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(简称电主轴),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。
(2)电主轴系统的回转精度
数控车铣复合加工中心为高精度加工机床,主轴组是关键部件,主轴组的回转精度直接影响加工工件的精度。为保证主轴组具有高的回转精度,在电主轴系统中,主轴与电机转子的连接、定子外套与主轴箱体的配合、主轴两端与轴承组的配合等采取工艺措施。
二、电主轴系统的热平衡
(1)电主轴系统的热平衡
电主轴系统中电机是个发热体,高速回转的前后轴承也是发热体,这会使电主轴的温度上升,影响电主轴系统的加工精度。如何消除热源对机床主轴精度的影响,实现电主轴系统的热平衡是车铣复合机床设计和制造过程中要解决的关键问题。
(2)车铣复合机床动态性能
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。由于电主轴一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。机床床身整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,身进行有限元分析,优化机床床身结构,提高机床的床身刚度,改善机床的整机动态性能,避免机床局部刚度不足引起机床结构的变形,造成对机床加工精度的影响。
(3)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。
三、车床刀具与切削油的性能
(1)车床刀具的材质
车床刀具的材质与性能直接影响工艺精度,在切削高温作用下,导热性差的刀具会产生形变,使刀具与工件的接触面积增大,实际加工精度与设计精度不一致导致误差。
(2)切削油的性能
切削油在车铣加工中主要起到了润滑、冷却的作用,使用菜籽油、机械油、再生油等非专用油品因其不含有切削添加剂,导致在加工过程中油膜瞬间破裂,刀具与工件直接接触在应力作用下产生磨损,降低工件精度。
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