影响车铣复合机床双主轴系统精度因素分析.pdf

2014年 12月 机械设计与制造工程 Dec．2014 第 43卷 第 12期 MachineDesignandManufacturingEngineering Vo1．43No．12 DOI：10．3969／j．issn．2095—509X．2014．12．014 影响车铣复合机床双主轴系统精度的因素分析 刘桂芝 ，周永 良 (1．南京工程学院，江苏 南京 211167) (2．南京数控机床有限公司，江苏 南京 211100) 摘要：主轴系统的精度是决定双主轴车铣复合机床整机加工精度的重要因素，而主轴系统的精度 又受机床的多方面因素如机床的几何精度、静态和动态刚度及热性能等的影响。因此，机床设计 的关键就归结为如何提高主轴系统的精度 。通过对复合加工机床双主轴系统精度影响因素的分 析 ，提 出相应的解决方法。 关键词 ：双主轴复合车铣机床；几何精度 ；加工精度 中图分类号：TP202 文献标识码 ：B 文章编号：2095—509X(2014)12—0059—04 数控机床作为工作母机在机械加工制造业 中 装配时保证机床双主轴精度所采取的技术措施。 得到了广泛的应用。随着数控加工技术的迅猛发 展，现代数控机床向着高速、高精、高效、复合和环 1 数控复合机床有关主轴系统的精度检验 保的方 向发展，以满足加工行业对零件加工精度不 标准 一] 断提高的要求和对零件加工高速高效的不断追求。 根据国家对数控加工中心精度的验收要求，对 复合加工机床 (ComplexMachineTools)也称之为 双主轴复合加工机床的精度检验项 目由3部分组 完 全 加 工 机 床 (CompleteMachiningMachine 成，即几何精度、位置精度和工作精度。工作精度 Tools)，其基本含义就是要在单台复合加工机床上 最终体现在机床所能加工零件的尺寸精度、形状和 实现零件的大部分或全部工序的加工。随着机械 位置偏差、表面粗糙度等上。要保证机床工作精度 加工市场不断增加的对复合加工机床的需求，国际 达到机床精度标准或机床用户使用的要求，在设 上复合加工机床将进入激烈的竞争时代。现代的 计、加工、装配及机床调试过程 中就要严格控制机 复合加工不仅仅只是车、铣、钻、镗等的复合加工， 床的几何精度和位置精度在一定的范 围内。在 国 而是将车削、铣削、镗削、钻削、磨削、淬火、电火花 家有关机床制造标准的规定中对主轴系统几何精 加工、超声波加工、激光加工等不同加工方法都组 度有以下几点要求： 合到一台机床上，使复合加工技术成为推动机床结 a．主轴端面的精度要求。 构和制造工艺发展的一个新热点，成为数控机床发 (1)定心轴径的径 向跳动：0．008mm；(2)周期 展的重要方 向之一。 性轴 向窜动：0．O05mm；(3)主轴端面跳动： 基于上述 目的，设计研制了一种双主轴数控车 0．OlOmm。如图 1所示。 铣复合加工机床 (以车削为基础的复合加工机 床)，其具备双主轴及双主轴的C1轴、C2轴功能； ’ 带有 12工位动力刀具单刀架及刀具主轴功能；具 有 ，】，，Z，W4个直线轴 ；能实现七轴控制 ，任意两 直线轴 、任意 C轴及主轴的四轴联动，以完成零件 的复合曲面的加工。对高速、高效、高精的双主轴