影响机床加工精度的因素及分析研究热变形:
产生原因:由于双端面磨床用砂轮的端面对工件进行磨削,单位时间内砂轮参与加工面积大,采用贯穿式或圆盘式送料方式使得砂轮长时间处于磨削加工状态,如果进行大切削量的磨削都将使得砂轮主轴前端发热现象严重,主轴轴承发热,这些都导致砂轮主轴在轴向方向产生热变形,影响加工精度。
减少热变形的控制方法:
1.提高轴承的质量:
改变主轴承的润滑条件,可采用低粘度的锂基润滑脂或油雾润滑;采用砂轮主轴与砂轮法兰盘一体式的高刚度结构;主轴轴承可选用陶瓷轴承或静压轴承、动静压轴承以减少轴承的发热量。
2.若主轴轴承润滑采用油润滑,则要提高油箱的散热和恒温控制能力。
3.冷却热源:
由于双端面磨床的发热量大,故冷却液的流量要大,冷却液的温度要进行控制,其目的是要尽快将热源处冷却下来,同时为减少高热冷却液在机床内的停留,可采用相应的结构和大功率冷却液泵将冷却液抽出机床。
4.采用热变形自动分离结构
5.采用热补偿技术:
附加人工热源,升高磨床一些区域温度来实现热误差变形的控制。以减少机床热误差对加工精度的影响程度,缩短或者消除机床预热时间。
6.采用先进的数字化误差补偿技术:
通过仔细分析各项热变形因素,建立误差数学模型,将误差的数学模型输入计算机。在加工时,由分布在各误差产生处的传感器不断地将误差值测出,输入计算机并算出综合误差值,然后由误差补偿装置进行补偿。
7.采用恒温控制环境,改善作业条件:
在安装磨床的区域内,保持恒温的环境温度;保持工艺系统的热平衡,当机床开动一段时间后,机床将处于热平衡状态,热变形趋向稳定,加工精度易保证,故采取措施使机床尽快达到热平衡状态。
主轴系统精度:
1.主轴轴承的选择:
1.主轴轴承的选择:
由于双端面磨床的主轴刚性要求很高,许多主轴结构的前端主轴轴承采用圆锥滚子轴承,轴向和径向刚性虽然增加了但由于圆锥滚子轴承本身的精度较差,将影响主轴的轴向精度,根据我公司多年的经验,主轴轴承的布局可以采用大预加负荷、大角度的高精度的角接触滚动轴承。(如图3)
2.主轴角度的调整:
双端面磨床的两个主轴在水平方向和垂直方向具有一定的开角,以保证砂轮的工件进口和出口的间距和水平、垂直方向有一定的差值,故砂轮架一般都做成水平方向和垂直方向均可调整的结构,调整后锁紧。若此处锁紧的刚性不能保证将影响砂轮主轴的原始精度。为提高加工精度,此处的结构刚性要充分考虑周全。
3.砂轮的修整和补偿:
由于双端面磨床的加工余量大、效率高,故砂轮的磨损量也大,这将大大影响加工精度。为此进行分析我们认为:要根据不同的工件材料选择合适的砂轮;砂轮修整器与砂轮之间的精度要高且刚性要好,每次修整后砂轮与修整器和送料导向机构之间的精度不变;掌握砂轮损耗工艺参数以及修整补偿工艺参数,保证砂轮修整量和修整后的补偿量的一致。
4.砂轮架移动导轨精度:
4.砂轮架移动导轨精度:
采用套筒滚动导轨式的双端面磨床由于导轨的磨损,导致主轴的进给精度的变化,可采用导轨铸铁接触面镶钢导轨,以减少导轨的磨损量。
双端面磨床影响加工精度的因素很多,机床结构上的可以采取一些措施,但双端面磨床是调整性较强的一类磨床,在实际操纵和使用过程中也可用调整的方法提高加工精度。本文只是作者本人在双端面磨床设计制造过程中对如何提高加工精度的一点体会和分析研究,有些具体的解决方法也还在研究探讨之中。
双端面磨床影响加工精度的因素很多,机床结构上的可以采取一些措施,但双端面磨床是调整性较强的一类磨床,在实际操纵和使用过程中也可用调整的方法提高加工精度。本文只是作者本人在双端面磨床设计制造过程中对如何提高加工精度的一点体会和分析研究,有些具体的解决方法也还在研究探讨之中。
