主軸加工技術(shù)

ywjianghu

前言
: R! t5 M: _, ?# T* O. i能源、環(huán)保與高精度等是目前眾所矚目的課題，提昇加工能率是最佳的方法；電子、OA等產(chǎn)業(yè)快速成長(zhǎng)需要高速、高精度的加工機(jī)製造精密模具。在機(jī)器設(shè)備為達(dá)高加工能率朝向高速化發(fā)展，同時(shí)為解決因高速化伴隨而來(lái)的振動(dòng)、噪音及溫升等之問(wèn)題，所需要的零組件相對(duì)的要求提高精度來(lái)對(duì)應(yīng)，精密加工技術(shù)更顯出其重要性。
在機(jī)械領(lǐng)域中零件的重要尺寸公差在IT 8級(jí)以內(nèi)可稱之精密零件，依照零件的形狀及其尺寸公差、幾何精度等考量其製程。一般而言，IT 7至IT 8級(jí)的尺寸公差可使用綜合加工機(jī)製造，IT 4級(jí)至IT 6級(jí)的尺寸公差則需使用磨床製造，若形狀因素?zé)o法使用磨床加工則需使用工模搪床加工。同時(shí)工廠為能確保機(jī)器的製程能力可將零件需求的尺寸公差及幾何精度加工出來(lái)，機(jī)器的製程能力是需要定期檢測(cè)的，可以IT公差等級(jí)區(qū)分，高精度的綜合加工機(jī)其製程能力應(yīng)達(dá)到IT 7級(jí)公差之Cp值大於1.33，意即零件的公差在IT7級(jí)時(shí)有99.7%的機(jī)率加工出來(lái)時(shí)會(huì)在公差範(fàn)圍內(nèi)。
以汽車產(chǎn)業(yè)來(lái)講，其零件的重要配合尺寸之公差以IT 7至IT 8級(jí)為最多，以綜合加工機(jī)製造為主， 其零件尺寸公差在IT 5級(jí)至IT 6級(jí)的較少，主要以磨床研削加工。在一級(jí)方程式賽車大賽中的跑車因高速奔馳，引擎要求更高的精度，已無(wú)法以綜合加工機(jī)加工達(dá)到要求精度，則必需使用高精度的工模搪床以精密搪銑加工技術(shù)加工，才能滿足功能需求。
$ Y0 V' V) h+ \9 ~以工具機(jī)產(chǎn)業(yè)來(lái)講，在高速化、高精度化的發(fā)展趨勢(shì)下，相當(dāng)多的精密零組件及加工組裝用的精密夾治具，是必需藉助精密研削及搪銑加工技術(shù)去製造的，圖1所示為高精度工具機(jī)的精密零組件需使用高精度的工模搪床加工。以精密高速主軸其零件的尺寸公差在IT5級(jí)以下，幾何精度在尺寸公差的四分之一 ，主要以精密研削加工為主，在形狀因素下無(wú)法以研削加工時(shí)則必需藉助工模搪床以精密搪銑加工為之。

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累積誤差
, j2 J, ]% J6 {1 s4 z+ L% d高精度的零件加工是需要對(duì)製程中的每一細(xì)節(jié)作妥善處理，以減少誤差的累積，下列為可能產(chǎn)生的誤差項(xiàng)目：
1).機(jī)器幾何及位置精度的誤差
. x& r) q$ i1 P& @( R7 a" q' a" e2).刀具長(zhǎng)度的誤差
- k& m) y6 I  [; ?3).工作臺(tái)交換的誤差
# O) q7 [8 f/ }, @0 J+ j) G4).工件夾緊時(shí)的變形誤差
5 b( \% Q8 p2 E0 b3 f3 J5 h% g5).加工時(shí)刀具與工件受力變形的誤差
6).工件轉(zhuǎn)製程時(shí)的誤差
7).夾冶具的基準(zhǔn)面誤差
5 k# S" B9 P+ ~/ R4 C" z8).溫度變化的誤差
2 Y) K% m7 {9 `8 H9).量測(cè)的誤差
總和上述各項(xiàng)的誤差量是相當(dāng)驚人的，換句話說(shuō)要達(dá)到工件的公差要求必需自機(jī)器選擇開(kāi)始，機(jī)器的精度與工件公差不能太接進(jìn)否則少許的累積誤差加工精度就會(huì)超出工件的公差範(fàn)圍。
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