高速立式鉆攻中心不但可以進行高速鉆孔、攻絲和銑削加工,還可以進行連續(xù)的平滑曲線加工,具有高速、高精度和高效率的特點。目前,國內(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)運動,使得主軸溫升過高,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,才能夠保證機臺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)自適熱補償?shù)却胧﹣肀WC機臺加工精度,以上均為主軸溫升的后續(xù)的補救措施,并沒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,換刀時對彈簧的反復(fù)壓縮,以及切削熱傳導(dǎo)至主軸,以下對影響主軸溫升的3種主要因素進行研究。
軸承傳動:
目前市面鉆攻中心主軸軸承多為2組角接觸陶瓷軸承,背對背排列布置。軸承中各個元件生熱及其熱傳遞是滾動軸承使用性能及壽命的重要影響因素。在高速運轉(zhuǎn)過程中,陶瓷軸承元件間相互摩擦是軸承溫度變化的主要熱量來源,要計算陶瓷軸承的傳熱機制,需要獲取陶瓷軸承各個元件的發(fā)熱情況。
在高速鉆攻中心作業(yè)過程中,隨著作業(yè)時間的加長以及轉(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,而且會影響產(chǎn)品尺寸精度及表面粗糙度。