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精密车削加工影响精度保持性的主要因素

发布时间:2016-08-14 21:10 阅读次数:

  随着劳动力缺口的逐年加大,一些具有技术经验的机床熟练操作工越来越少。国内机械制造企业,部分机床已经出现因没有熟练操作工而闲置的情况。传统的依靠一线加工人员不间断的操控机床来完成工件加工的模式已经不再适应社会的发展。再加上待加工工件的加工难度和加工精度要求也越来越高。那种通过几个甚至十几个机床流转进行工件加工的形式已逐步得到淘汰。在这种背景下,由劳动密集型的生产方式转向科技密集型的加工方式已是大势所趋。

  

  以CNC数控加工设备为主,组建的自动加工生产线成为了当今各大小加工制造企业的首选。特别是精密车削加工,我们知道,这种加工设备配置有刀库及自动换刀装置,可以实现包括复杂曲面工件在内的各类型工件的复合、集中加工过程。可以实现在单台加工设备上一次集中完成铣、钻、镗、铰、攻等多种工序的精密高效加工。

  

  更为重要的是,工件在精密车削加工进行加工,包括各工序加工刀具的更换都无需一线加工人员亲自动手,完全由机床自主完成。基本上可以实现无人值守化的加工形式。当然,任何加工设备,无论加工能力和加工效率多么出色,最核心的是要保证工件最终的加工精度。笔者就多年从事一线加工的经验,简单介绍一下,精密车削加工影响精度保持性的主要因素。

  

  我们知道,精密车削加工工件最终的加工精度可达到0.01mm甚至更高。主轴作为和工件直接作用的机床部件,对工件加工的影响和机床精度的保持性影响至关重要的。在实际加工时,主轴组件中存在各种误差因素影响加工精度。具体的表现形式是:当轴向误差和角度误差同时出现时,对于主轴来讲就出现了端面跳动;当径向误差和角度误差同时出现时,主轴就会出现径向跳动。这两种误差的出现对工件最终的加工精度的影响是非常大的。造成这两种误差的原因主要有采用的轴承误差造成的影响、与轴承配合的零件误差造成的影响、主轴转速的影响等几个方面的因素,具体我们看一下:

  

  一、主轴转速的影响因素

  

  我们知道,精密车削加工的主轴转速一般都较高,但是随着主轴转速的不断增加,特别是达到急速时,各种随机振动以及回转轴线的不稳定性也随着增大,当超出主轴的耐疲劳强度时最终导致主轴回转误差产生不可可逆的增大,影响机床最终的加工精度。

  

  二、所采用的轴承误差影响因素

  

  在机床长时间使用后,轴承会因自然磨损出现间隙。当轴承间隙过大时,间隙处会产生较厚的油膜,当精密车削加工加工时,切削力和转速会产生变化,但是油膜的承载能力差,油楔厚度变化较大,带来的结果就是主轴轴线漂移量增大,从而破坏机床加工精度保持性的降低。

  

  三、与轴承配合的零件误差影响因素

  

  在精密车削加工长时间使用后,除了会出现上述所述的轴承间隙增大。同时与轴承配合的轴径、箱体支承孔、轴肩、轴承端盖、螺母等零件,也会因机床受力产生一些变形。最终导致主轴回转轴线的径向、轴向漂移,从而影响主轴的回转精度,造成机床加工精度保持性降低。

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