鉆攻機(jī)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)外鉆攻機(jī)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，而這一直是鉆攻機(jī)制造廠商的頑疾。只有控制好鉆攻機(jī)主軸溫升，才能夠保證機(jī)臺(tái)的尺寸精度和外觀精度。下面昆山渡揚(yáng)數(shù)控就來(lái)和你分享鉆攻機(jī)主軸升溫對(duì)加工精度的影響及措施。

一、主軸升溫的影響

1.加工精度

鉆攻機(jī)是一款集速度和精度于一體的高精度加工設(shè)備，主軸是鉆攻機(jī)上提供加工主動(dòng)力的核心部件。研究表明，主軸熱誤差占機(jī)床總誤差比例最大可以達(dá)70%。其中，主軸熱伸長(zhǎng)表現(xiàn)尤為突出，該誤差沿主軸軸線方向，鉆攻機(jī)為Z向，亦為加工誤差敏感方向。主軸的精度對(duì)于整臺(tái)機(jī)床精度有著十分重要的影響。鉆攻機(jī)在加工過(guò)程中，主軸熱伸長(zhǎng)影響其Z值變化，隨著加工時(shí)間的增加，熱伸長(zhǎng)數(shù)值越大，越影響加工零件的加工精度。

2.主軸軸承的使用壽命

研究表明，軸承的使用壽命隨著溫度的升高而降低，且溫度越高，降低的梯度越大。

3.刀庫(kù)使用壽命

市面現(xiàn)有鉆攻機(jī)，刀庫(kù)具有換刀速度快，響應(yīng)迅速等特點(diǎn)，但相對(duì)機(jī)械手刀庫(kù)，刀夾相對(duì)薄弱。目前鉆攻機(jī)最高轉(zhuǎn)速多為24 000 rpm，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中，需要3000N的拉力。根據(jù)分子運(yùn)動(dòng)論，分子在永不停息的做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，且溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，更容易使刀柄與主軸錐孔產(chǎn)生粘連，在持續(xù)“高速轉(zhuǎn)動(dòng)-粘連-換刀-高速轉(zhuǎn)動(dòng)-粘連-換刀”的過(guò)程中，刀夾在較大的交變應(yīng)力作用下，易使得刀夾根部產(chǎn)生疲勞破壞，從而影響刀庫(kù)的使用壽命。

二、降低主軸升溫的措施

1.選擇適中的加工參數(shù)

切削用量是影響主軸受到軸向及徑向力的主要來(lái)源，在加工過(guò)程中需要選擇合理的切削用量才能夠充分利用刀具的切削性能及機(jī)床性能。不同的加工性質(zhì)，對(duì)切削加工制訂不同切削用量，就是要在已選擇好刀具和加工材料的基礎(chǔ)上，確定合理的切削深度ap、進(jìn)給量f及切削速度vc。只有選擇合理的切削用量，才能將機(jī)臺(tái)性能發(fā)揮到極致，同時(shí)保證不至因主軸軸承受力過(guò)大，而導(dǎo)致的主軸溫度升高過(guò)高，從而影響機(jī)臺(tái)的加工精度。

2.優(yōu)化主軸軸承的安裝方式

采用合理的安裝調(diào)試方式，適合的安裝工具，以及無(wú)塵的車(chē)間環(huán)境，是軸承獲得較高速度、較低溫升較、較高精度的必要條件。優(yōu)化主軸軸承的安裝方式對(duì)提高主軸的使用壽命至關(guān)重要，假設(shè)主軸材質(zhì)為各項(xiàng)同性材料，優(yōu)化安裝方式能夠保證主軸軸承徑向及軸向受力的均勻性，如采用熱裝法，均勻施壓安裝法等安裝方式。

         3.加裝主軸油冷機(jī)

主軸是鉆攻機(jī)中重要的組成部分，由于鉆攻機(jī)主軸轉(zhuǎn)速很高，常規(guī)鉆攻機(jī)主軸轉(zhuǎn)數(shù)為20000 rpm，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生大量的熱，引起主軸溫升，從而影響主軸的正常工作。油冷機(jī)在油泵作用下，將冷卻油強(qiáng)制的在主軸外圈與主軸箱之間進(jìn)行流動(dòng)。加裝油冷機(jī)后，主軸將熱量傳遞給循環(huán)的冷卻油，之后冷卻油再進(jìn)入油冷機(jī)，在壓縮泵作用下進(jìn)行冷卻，從而進(jìn)行循環(huán)使用。

4.上面的第三點(diǎn)是針對(duì)使用鋼軸承的主軸需要加裝主軸油冷機(jī)的?，F(xiàn)在渡揚(yáng)數(shù)控的鉆攻機(jī)的主軸選擇的是陶瓷軸承。陶瓷軸承受熱脹冷縮的影響比鋼軸承小，因而在軸的間隙一定時(shí)，可允許軸在溫差變化較為劇烈的環(huán)境中工作。而且陶瓷表面更光滑，能減少摩擦力，使的溫度因摩擦升溫比鋼的更少。能夠減少主軸因摩擦而升溫。故渡揚(yáng)數(shù)控的鉆攻機(jī)不需要加裝主軸油冷機(jī)。油冷機(jī)的運(yùn)行本身就有震動(dòng)，這樣的震動(dòng)有可能會(huì)影響設(shè)備的精度，產(chǎn)生刀紋等現(xiàn)像。使用陶瓷軸承的好處還有很多，今天就不詳說(shuō)了，下次專(zhuān)門(mén)出一期鉆攻機(jī)主軸使用陶瓷軸承的優(yōu)點(diǎn)分析。