機(jī)加工廠廠主和管理者面臨著許多挑戰(zhàn),而其中最麻煩的一個(gè)是
加工中心無(wú)法生產(chǎn)精密零件。
加工件不合格的原因之一可能是
機(jī)床的空間
精度有問題。這方面的實(shí)例是在加工廠加工體積足夠大而占據(jù)機(jī)床的最大加工范圍的大型工件時(shí)。機(jī)床可以在加工范圍一定的區(qū)域內(nèi)保持公差,但是當(dāng)機(jī)床在這個(gè)區(qū)域以外的范圍進(jìn)行
切削時(shí),大型零件上這個(gè)范圍附近的特征無(wú)法按要求的公差加工。當(dāng)小尺寸零件定位在(占據(jù)大部分或全部加工范圍的)墓碑式
夾具相應(yīng)部分時(shí),會(huì)發(fā)生同樣的問題。這些零件的
加工精度比夾在墓碑式夾具其他部分的零件精度要低。為什么會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象?
罪魁禍?zhǔn)资菣C(jī)床空間精度不夠,而如果沒有將零件夾在機(jī)床加工空間最大范圍處,此“禍?zhǔn)住笔遣粫?huì)讓人發(fā)現(xiàn)的。每臺(tái)機(jī)床都有一個(gè)在其中可以安裝零件并進(jìn)行有效切削的加工空間。在一臺(tái)三坐標(biāo)機(jī)床上,加工空間是由刀具借助三個(gè)坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)可以觸及的總區(qū)域組成的。
另一個(gè)理解空間精度的方式是在一個(gè)立方體中取兩點(diǎn)。理論上,這兩點(diǎn)彼此具有完美的位置關(guān)系。它們可以在X軸彼此精確相距1000 mm,Y軸相距500 mm,Z軸相距300 mm。在X、Y、Z中第一個(gè)位置坐標(biāo)為0,0,0,而第二個(gè)位置是由上述數(shù)值定義的。如果機(jī)床可以在相對(duì)于第一點(diǎn)毫無(wú)偏差的情況下運(yùn)動(dòng)到第二點(diǎn),則其空間定位是完美的,理論上,機(jī)床可以達(dá)到的任何點(diǎn)都在加工空間內(nèi)具有一個(gè)真實(shí)位置。
(位于新澤西州Franklin Lakes市的)(美國(guó))三井精機(jī)(Mitsui Seiki)總裁Scott Walker說(shuō):“但是,實(shí)際情況是,如果你從X、Y、Z零點(diǎn)開始驅(qū)動(dòng)刀具到此規(guī)定位置,由于絲杠或
直線電機(jī)或者所采用的其他驅(qū)動(dòng)裝置存在位置誤差,刀具不會(huì)精準(zhǔn)地走到這個(gè)位置。”他解釋說(shuō),之所以發(fā)生這個(gè)問題,是因?yàn)樵谌魏谓M件中都帶有妨礙自己到達(dá)此位置的固有不精確性。機(jī)床幾何結(jié)構(gòu)是沿機(jī)床
導(dǎo)軌系統(tǒng)移動(dòng)一定物質(zhì)的函數(shù)。該物質(zhì)需要在沒有傾斜、搖擺及起伏的情況下以直線方向移動(dòng),因?yàn)殡S著物質(zhì)沿機(jī)床的導(dǎo)軌系統(tǒng)進(jìn)一步前進(jìn),任何偏差都會(huì)被放大。
Walker先生補(bǔ)充說(shuō):“你要確保機(jī)床的動(dòng)態(tài)空間精度至少比零件公差小50~80%。在高精密加工中,大多數(shù)人要求小80%。例如,如果我必須加工一個(gè)零件公差為千分之幾英寸的零件,諸如飛機(jī)齒輪箱,那么機(jī)床的定位精度必須在0.0002英寸以內(nèi)。這樣,對(duì)于所有其他影響零件質(zhì)量的東西諸如熱
變形等我可以有0.0008英寸的公差。”
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