端面垂(chui)直(zhi)度(du)≤0.005mm的(de)高(gao)精(jing)度(du)要(yao)求(qiu),對
雙(shuang)端面數控車(che)床(chuang)的(de)設備性能(neng)、工藝(yi)設(she)計(ji)和(he)過程控制提出(chu)了(le)嚴苛挑戰(zhan)。該精度(du)的(de)實(shi)現(xian)並非單(dan)壹環(huan)節優化的(de)結(jie)果(guo),而是設(she)備結構(gou)、裝(zhuang)夾(jia)定位(wei)、刀(dao)具(ju)技(ji)術(shu)、系(xi)統(tong)控制與(yu)環(huan)境保障(zhang)多維度(du)協同(tong)作用(yong)的系(xi)統(tong)工(gong)程(cheng)。
設備基礎(chu)精(jing)度(du)是(shi)實(shi)現(xian)高精度(du)垂(chui)直(zhi)度(du)的(de)前提。機(ji)床(chuang)需(xu)采(cai)用(yong)高剛(gang)性鑄(zhu)鐵床身(shen),利(li)用(yong)其(qi)高(gao)阻(zu)尼特性抑制切削振動(dong),同時配(pei)備精密(mi)滾珠絲(si)杠(gang)和(he)線性滾柱導軌,確(que)保定(ding)位(wei)精度(du)達到±0.005mm以(yi)內。雙主(zhu)軸的同(tong)步精(jing)度(du)控制尤為(wei)關(guan)鍵(jian),通過主從式(shi)控制架(jia)構(gou)和(he)激光幹(gan)涉儀(yi)校(xiao)準(zhun),需(xu)將兩主(zhu)軸同軸度(du)偏(pian)差(cha)控制在0.005mm以內,避免(mian)因(yin)主軸不同(tong)步導(dao)致的端面傾斜。此外(wai),主軸應采(cai)用(yong)陶瓷(ci)混(hun)合軸承,配(pei)合內置油冷系(xi)統(tong),將溫升控制在2℃/h以下,減少熱變形對精度(du)的(de)影響(xiang)。

精(jing)準(zhun)的裝(zhuang)夾(jia)定位(wei)是精(jing)度(du)保障(zhang)的核(he)心環(huan)節。需(xu)采(cai)用(yong)液壓(ya)或氣(qi)動(dong)彈性夾(jia)盤(pan),通過均勻(yun)分布的(de)夾(jia)持(chi)力避免(mian)工件(jian)產(chan)生(sheng)夾(jia)持(chi)變形,同時借(jie)助(zhu)精(jing)密(mi)定(ding)位(wei)銷實現(xian)重(zhong)復(fu)定位(wei)精(jing)度(du)≤0.003mm。對(dui)於(yu)細(xi)長(chang)軸類工(gong)件,需(xu)配(pei)置可調中(zhong)心架(jia)提供(gong)輔(fu)助(zhu)支(zhi)撐,防(fang)止加(jia)工過程中出現(xian)彎曲(qu)振動(dong)。裝(zhuang)夾(jia)後(hou)還需(xu)通過千(qian)分表(biao)預檢(jian)測(ce)工件(jian)端面跳動(dong),確(que)保初(chu)始定位(wei)誤差(cha)不(bu)影響(xiang)最(zui)終(zhong)精度(du)。
刀(dao)具(ju)系統(tong)與(yu)工(gong)藝(yi)優(you)化(hua)是(shi)精度(du)實(shi)現(xian)的(de)關(guan)鍵(jian)手段。刀(dao)具(ju)選(xuan)用(yong)方面(mian),優(you)先(xian)采(cai)用(yong)超(chao)細(xi)晶(jing)粒硬(ying)質合金或CBN刀(dao)具(ju),配(pei)合激光對(dui)刀(dao)儀(yi)實(shi)現(xian)0.001mm級的對(dui)刀(dao)精(jing)度(du),並(bing)通過在線監測(ce)系統(tong)實(shi)時(shi)補償(chang)刀(dao)具(ju)磨損(sun)。工(gong)藝(yi)規(gui)劃上(shang)遵循“先(xian)粗後(hou)精”原(yuan)則(ze),粗加(jia)工去(qu)除大(da)部(bu)分余(yu)量(liang),精(jing)加(jia)工采用(yong)0.1-0.2mm的小(xiao)切(qie)深(shen)、0.05-0.1mm/r的(de)低進(jin)給和(he)3000-8000rpm的高轉速(su)組(zu)合,減少切(qie)削力和(he)熱變形影響(xiang)。走刀(dao)路(lu)徑(jing)采(cai)用(yong)對稱(cheng)加(jia)工策(ce)略,雙主軸刀(dao)具(ju)同步進(jin)給抵消單(dan)邊切(qie)削力,進(jin)壹步提升端面平整(zheng)度(du)。
系(xi)統(tong)補償(chang)與(yu)環(huan)境控制為(wei)精度(du)穩定(ding)提供(gong)保障(zhang)。數控系統(tong)需(xu)開啟納(na)米(mi)級(ji)插(cha)補和(he)前瞻(zhan)控制功(gong)能(neng),通過光柵(zha)尺(chi)實時反(fan)饋(kui)實(shi)現位置偏(pian)差(cha)補償(chang);同(tong)時啟(qi)用(yong)溫度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)聯(lian)動(dong)的熱變形補償(chang)系(xi)統(tong),動(dong)態(tai)調整(zheng)加(jia)工參數。車(che)間(jian)環境(jing)需(xu)維(wei)持(chi)20±1℃的恒溫(wen)狀(zhuang)態(tai),濕度(du)控制在40%-60%,並通過防(fang)震(zhen)溝隔離(li)外界(jie)振動(dong),確(que)保機(ji)床(chuang)在穩定(ding)工(gong)況下持(chi)續運行。
綜上(shang),雙端面數控車(che)床(chuang)通過設備精度(du)強化(hua)、裝(zhuang)夾(jia)定位(wei)精準(zhun)化、刀(dao)具(ju)工藝(yi)優(you)化(hua)、系(xi)統(tong)智(zhi)能(neng)補償(chang)及環境(jing)精(jing)細(xi)化控制的協同(tong)發(fa)力,可穩定(ding)實(shi)現端面垂(chui)直(zhi)度(du)≤0.005mm的(de)高(gao)精(jing)度(du)要(yao)求(qiu),為(wei)精密(mi)制(zhi)造(zao)領(ling)域提供(gong)可靠的(de)加(jia)工解決(jue)方(fang)案。