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关于数控立式双主轴车床立车几何精度的探讨

0、引言

  随着机械工业的发展,对加工效率要求越来越高,传统的单主轴单通道车床在一定程度上很难满足要求,因此促成了更高效的双主轴双通道车床的诞生。顾名思义,双主轴双通道机床的每个主轴都有一个与之对应的独立的X、绁给系统,在两主轴上可同时独立加工不同的零件。在由单主轴到双主轴的演变过程中,由于结构的改变,使得机床在几何精度与单主轴单通道有所区别。本文就此作以分析探讨。

  1、提出问题

  按照国标GBfI'9895.1.1999《数控立式卡盘车床精度检验》,与传统单主轴单进给机床相比,双主轴双通道机床在几何精度上在以下几项精度上有所区别:1)Gl项机床水平;2)G4项刀架横移对主轴轴线的垂直度;3)共振问题。

  2、问题分析

  如图1所示,双主轴双通道机床当两个主轴在同一个底座上,靠加工及装配很难保证两个主轴轴线的平行度,因此不能完全保证主轴I、主轴2同时绝对水平,无法保证Gl项精度。即便能达到国标或者企业标准所要求的精度,由于无调整环节,想进一步提高此项精度非常困难,几乎不可能实现。当两个x、z进给在同一个立柱上的时候,而两个主轴轴线的平行度又无法保证,即便通过刮研立柱与底座结合面也只能保证通道1或者通道2其中一个的64项精度,另一个通道无法保证。同时,当两主轴同时运转的时候,不可避免地会产生共振问题,影响加工精度及刀纹。

  3、改进设计

  针对以上问题及其产生的原因,如图2所示,在设计时可考虑从一下几个方面来解决上述问题:1)将底座分成两个,使主轴l和主轴2拥有各自的底座1和底座2,这样可以通过单独调整两底座的绝对水平,满足了G1项精度。由于普通数控立式车床对机床水平的要求不是特别高,也可以同时兼顾主轴l和主轴2的水平,在两者之间找一个相对水平。同时,将底座分成两个,也避免了两主轴同时运转时产生的共振问题,排除了由于共振带来的加工质量问题。只需要在调整好Gl项精度之后再将两个底座连接起来即可。2)在传统装配中,靠刮研立柱与底座结合面来保证一个通道的64项精度是一种常用方法,如果同样将立柱一分为二,可分别通过刮研结合面1和结合面2来保证通道l和通道2的64项精度。

  4 、结论

  通过上述改进设计,将底座和立柱分开,有效地解决了由单主轴单通道到双主轴双通道演变过程中产生的几何精度问题,在机床加工效率大大提高的同时又不损失机床精度,保证了加工质量。

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