高速立式鉆攻中心不但可以進(jìn)行高速鉆孔、攻絲和銑削加工,還可以進(jìn)行連續(xù)的平滑曲線加工,具有高速、高精度和高效率的特點(diǎn)。目前,國(guó)內(nèi)外鉆攻中心主軸轉(zhuǎn)速普遍較高,主軸軸芯的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),使得主軸溫升過(guò)高,而這一直是鉆攻中心制造廠商的頑疾。只有控制好鉆攻中心主軸溫升,才能夠保證機(jī)臺(tái)的尺寸精度和外觀精度。
在主軸溫升解決方案中,目前采用的方法主要有加裝 z 軸光柵尺,系統(tǒng)自適熱補(bǔ)償?shù)却胧﹣?lái)保證機(jī)臺(tái)加工精度,以上均為主軸溫升的后續(xù)的補(bǔ)救措施,并沒(méi)在源頭上解決由于主軸發(fā)熱而引起的加工誤差。
溫升原因分析:
主軸溫升的主要因素有軸承高速轉(zhuǎn)動(dòng),換刀時(shí)對(duì)彈簧的反復(fù)壓縮,以及切削熱傳導(dǎo)至主軸,以下對(duì)影響主軸溫升的3種主要因素進(jìn)行研究。
軸承傳動(dòng):
目前市面鉆攻中心主軸軸承多為2組角接觸陶瓷軸承,背對(duì)背排列布置。軸承中各個(gè)元件生熱及其熱傳遞是滾動(dòng)軸承使用性能及壽命的重要影響因素。在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,陶瓷軸承元件間相互摩擦是軸承溫度變化的主要熱量來(lái)源,要計(jì)算陶瓷軸承的傳熱機(jī)制,需要獲取陶瓷軸承各個(gè)元件的發(fā)熱情況。
在高速鉆攻中心作業(yè)過(guò)程中,隨著作業(yè)時(shí)間的加長(zhǎng)以及轉(zhuǎn)速的升高,主軸溫升愈加明顯,不但影響鉆攻中心使用壽命,而且會(huì)影響產(chǎn)品尺寸精度及表面粗糙度。