数控车床加工精度的改进措施及应用- .pdf

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1、拦．旦．主持热釜设备s维修quipmentandMaintenance数控车床加工精度的改进措施及应用北京航空制造工程研究所(100024)王海涛李初晔加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺意见较大。因此，对该型数控车床的更换或改进迫寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。在在眉睫。实际的加工生产中，各类型误差不可避免，最后集2．方案提出和实施中反映到机床加工精度上。通过分析误差的产生原数控车床的加工建立在合理选择定位基准和夹因和变化规律，从而采取相应的措施减小误差产生紧方式、确定合理的加工工艺、选择合适的刀具及

2、的影响，是提高数控机床加工精度的根本和保证。参数和数控程序编制合理的基础之上来进行，各个误差分析方面的文章很多，内容大同小异，在环节之间相辅相成，缺一不可。此不再赘述。在生产加工过程中，理论和实际是有导致加工超差的因素很多，主要包括：主轴本差距的，有时超乎想象。所以理论分析的结果可起身的尺寸误差和形位误差、主轴轴承的跳动误差、指导作用，最终还要对机床设备的结构进行重新设主轴的热变形、工作台运行精度和稳定性以及刀具计或改进，通过机床加工精度的提高体现出来，才切削时的振动等。如果不加以控制，势必影响零件能实现设备真正意义

3、上的不断完善。的加工精度。1．使用现状通过检测、试验以及查阅图样资料，一致认GYC系列数控车床是某公司自主研发的专用为，在以上列举的影响因素之中，主轴箱温升、工设备，用于铝合金零件外圆的精密车削，加工精度作台导轨和传动以及刀具的装夹是主要的，也是进高。目前使用的是第三代产品GYC一62型，一直行改造的重点，对以后该系列车床的改型也是一个以来都能够满足用户的要求，但近几个月，客户推进。对加工件的精度要求有了较大提高，机床的加工精改造方案以低投入大产出为原则，尽量以最小度问题日渐显现。该型车床主要技术指标如表1所的改动换

4、取最大的精度改变。示。3．改造措施表1GYC一62型车床主要技术指标(单位：mm)(1)主轴箱温升控制。主轴部件运转时，与项目主轴径向主轴轴向Z向重复x向重复横向导轨主轴相关联的轴承摩擦发热，另外，切削加工产生圆跳动窜动定位精度定位精度平行度的热量从切削区通过零件也可以传过来。这样主轴数值0JDO5Ol(1O50-(1lOD075O-03，l0o0部件的温度将升高。现有的主轴箱既没有设计散热在对生产现场加工件的巡检中发现，该型数控结构(见图1)，也没有辅助的冷却装置，使主轴车床在加工过程中，有时会出现外圆表面粗糙度和

5、部件产生不规则、不稳定的热变形，如主轴的轴向圆柱度超差的现象，废品数量增加；工序能力指数伸长、轴线对基准平面的不平行和不垂直、配合间也由最初的1．52下降到1．2，这种状况给企业生产隙产生变化等，从而影响主轴部件的工作性能，导计划的按时完成造成了很大障碍，在一定程度上制致工件加工误差的产生。约了劳动生产率，影响了正常的供货期，致使客户通过计算，没必要加冷却装置，只对主轴箱外参磊冷加工舢73设备s维修quipmentandMaintenance壳结构改进设计(见图机构。然后，通过计算滚珠丝杠下垂量和热位移2)，铸造出散

6、热片，增量，最终目的是实现滚珠丝杠轴向整体的预拉伸，大了散热表面面积，以以提高传动系统的稳定性和运行精度。确保热量的及时散发，(3)横向导轨表面改进。该车床的导轨为双将主轴的热变形控制在山型，受刮配精度和导轨防护的影响，使用一段时合理的范围之内。间后，出现工作台运行不稳定和导轨面局部磨损较(2)提高工作台传大的现象，使导轨系统产生振动现象，影响了机床动精度。进给系统的灵的切削精度。敏度和定位精度是反映由于该车床导轨表面处的热膨胀系数低，不需机床质量的重要指标。要太大的刚度，所以选用对导轨进行贴塑处理(见该车床进给系统

7、装配图5，e为贴塑带厚度)，在导轨滑动面上贴一层抗时，选用了带预加载荷磨的塑料软带。该方法成本较低，经济实用。的丝杠螺母副，这有利图2改进后主轴箱体2于消除工作台换向运动时的反向间隙，可以提高滚珠丝杠副的定位精度和轴向刚度。另外，通过对两端支承的角接触轴承施加预紧力，提高了滚珠丝杠副的支承刚性，有利于提高轴承的运转精度、支承刚度、抗振性和寿命。以上措施只能解决传动系统局部的问题，对于最为关键的滚珠图5导轨贴塑及放大图丝杠整体预紧的1．工作台2．床身3导轨贴塑带问题上没解决。众所周知，塑料具有化学稳定性高、摩擦系数原设

8、计结构(见低(摩擦系数可由0．15左右降低到0．04以下)、能图3)是通过预在无润滑条件下工作等特点。导轨贴塑后，一是紧丝杠后端支承提高了导轨表面的耐磨损能力；二是具有优良的吸的轴承紧固螺母振性，既在一定程度上弥补加工和装配时产生的误来达到轴承预紧差，又可以抑制刀具切削时产生的振动；三是阻尼目的，不能兼顾图3改进前结构性好，能大大降低导轨系统起