加工中心多种误差控制和补偿技术一、控制热变形和振动为了保证，采用了多种措施来减少加工中心的热变形和振动。如主轴套筒和前后轴承座恒温循环冷却，油气润滑减少轴承发热，后轴承使用圆柱滚子轴承，一旦发生热变形，主轴就向后伸长，不会影响加工精度；大流量冷却刀具和工件，减少切削热产生；床身上两个螺旋排屑器及时将切屑排出，避免切屑大量堆积引起床身热变形；机床对称结构设计，平衡热变形等；主轴具有中心内冷却功能，内冷压力为2.2MPa，可满足进行高速切削、小孔加工和深孔加工时对排屑畅通、及时带走加工热量的要求。为了使主轴运转平稳，降低噪声，减小振动，对主轴采用两次动平衡，一次是主轴与转子热装后，第二次是所有回转零件装配好后且几何精度检验完毕后。另外，在主轴前后位置设计有平衡环以备在线动平衡用。二、提高空间位置精度的补偿技术为了在较高的运动速度下，提高加工中心的***精度和加工精度，特别是***精度，机床上安装了精度为0.003mm的封闭式光栅尺，进行全闭环控制。但机床的***精度只能评价机床在特***置时的精度，如果远离测量面进行加工时，加工的位置度会有较大误差。而传统的螺距补偿只能对特***置丝杠的螺距误差进行补偿，并不能降低整个加工面的位置度误差。为了尽可能消除加工区域内的位置度误差，提高机床的加工精度，增加了空间误差补偿功能。三、Z轴热补偿技术主轴在运转过程中，电动机、轴承及其它运动部件会因摩擦、损耗等产生热量。如果热量不能及时散发和排出，则会严重影响机床精度。因此，对主轴电动机外套和轴承座外套用通过恒温油的方式进行循环冷却，使主轴运转过程中绝大部分的热量随循环油带出机体，以减小热变形。但是，再完善的冷却也仍然会有部分热量因传导速度快而不能及时排出，使主轴产生热变形。为了进一步解决主轴这部分热变形对精度的影响，对主轴向热变形用软件补偿的办法进行了补偿。补偿数据是通过实验获得的。加工中心之高速立式加工中心编程程序原点的找正高速立式加工中心工件加工是按照工件装夹好后所确定的加工原点位置和程序要求进行的。加工原点也称为程序原点，是指工件被装夹好后，相应的编程原点在机床坐标系中的位置。加工坐标系是指以确定的加工原点为基准所建立的坐标系。不过，工件坐标系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐标系所取代。因而，工件坐标系的原点选择要尽量满足编程简单，尺寸换算少，引起的加工误差小等条件。一般情况下，程序原点应选在尺寸标注的基准或***基准上。一般来说，程序原点的确定可以通过辅助工具来找出工件的原点。常用的辅助工具有寻边器、对刀块、百分表等几种，其中寻边器有机械式和电子接触式两种。具体来看一下常见的程序原点找正方法：1.Z坐标找正的方法一般对于高速立式加工中心Z轴的找正，常采用对刀块来进行刀具Z坐标值的测量。其找正步骤为：首先，将CNC数控系统调整为手动模式，把屏幕切换到机械坐标的显示状态；然后在工件上放置一个对刀块，使用对刀块去与刀具端面或刀尖进行试塞。通过机床主轴Z向的反复调整，使得对刀块与刀具端面或刀尖接触，这一点即为Z方向的程序原点。不过，在找正过程中一定要认真仔细，以防刀具与对刀块发生碰撞。这是将屏幕上显示的机械坐标的Z坐标值输入CNC数控系统中。2.XY坐标找正的方法使用百分表寻找程序原点适合几何形状为回转体的工件，通过百分表找正使得高速立式加工中心的主轴轴心线与工件轴心线同轴，具体操作步骤为：首先用手动方式把机床主轴降到工件上表面附近，把磁力表座吸附在主轴端面上，调整百分表头是其与工件圆柱表面垂直；然后对X轴或Y轴进行单独找正。通过旋转主轴使得百分表绕着工件在径和径之间作旋转运动，通过反复调整工作台使得百分表指针在两点的位置相同，说明X轴的找正完毕。同理，进行Y轴的找正，然后将XY轴相应的坐标值录入到立式加工中心的CNC数控系统中即可。立式加工中心与卧式加工中心在结构上的差异一、主轴结构不同立式加工中心是主轴垂直于地面，主轴轴线方向和重力方向一致，主轴通过立柱上的滑台进行的轴线方向进给几乎不受重力影响，但主轴中心线离立柱毕竟有一定的距离，悬伸太多会造成主轴刚性不够导致加工振颤现象，因而立加主轴中心线离立柱的距离一般不会超过1200毫米；卧加是主轴平行于地面，主轴轴线方向和重力方向成九十度，重力直接对主轴沿轴线方向的进给造成影响，故卧加的Z向进给一般由工作台或者立柱来实现，即主轴本身只进行上下移动、不进行轴线方向的进给。二、立柱构造不同立式加工中心的立柱一般不移动，为了追求刚性一般造得尽可能的粗壮。也有动柱式立加，动柱立加工作台只做X或Y向运动，立柱相应会做Y或X向运动，这种设计方式对立柱的驱动电机有较大的功率要求。卧加的立柱一定是动柱式的，正T型的卧加立柱沿X向移动，倒T型的卧加立柱沿Z向移动。移动立柱的结构要求立柱必须在满足刚性的前提下尽可能的轻巧，国外机床往往用钢板焊接结构来解决这个问题。对于钢板焊接结构的利弊，老金会另外开主题讲述。三、两者的工作台形式不同立式加工中心工作台一般为十字滑台结构的T型槽工作台，有两套运动机构负责相互垂直方向的工作台移动，X向进给的工作台覆盖在负责Y向进给的导轨之上。卧加的工作台只做X或Y向运动，工作台形式一般为点阵螺孔台面的旋转式工作台，相对较容易选装交换式双工作台。四、两者所使用的刀库不同立式加工中心常用斗笠式刀库和圆盘机械手式刀库。卧加常用链式机械手刀库。五、两者联动的轴数不同常规立式加工中心为三轴联动，可以扩展为四轴或者五轴，卧加标配四轴三联动，可以扩展为五轴。)