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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---，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---，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，提高加工中心的定位精度和加工精度，---是定位精度，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。但机床的定位精度只能评价机床在特定位置时的精度，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定位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---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。

高速立式加工中心高速主轴的关键技术分析  高速加工中心的高速主轴应具有精密度高、刚性好、运行平稳和热变形小等特点。  众所周知，轴承是主轴设计中的零部件，对高速主轴来说更是如此。低速运行的主轴常使用钢球轴承，油脂润滑，但是，随着转速的提高，这种设计方法已不再合适。

现在，人们希望主轴既能输出大的功率又有高的转速。目前解决该问题的方法是利用混合陶瓷轴承并辅之以油润滑，这种方法能适合于150000r/min以上的转速。已运用此项技术制成200000r/min/75hp和3000000r/min/50hp的主轴。这种主轴中使用的轴承的内、外滚道仍然是用钢制成的。但其滚动部件是由硬度高且耐磨性好的陶瓷材料制成。由于陶瓷材料比钢轻，加上其制造工艺可以---其制成的滚珠比钢制成的更圆，且工作中不易变形，热稳定性好，重型龙门加工中心价格，所以这种混合陶瓷轴承的运行性能---。 

任何一种轴承运行过程中产生的热量都会对其精度和寿命产生影响，因此在高速主轴中，必须采取措施来处理这个问题。转速在100000r/min以上的主轴，典型的方法是采用气油混合润滑系统。这种系统给轴承提供少的(但却是足够)润滑以使轴承产生较少的热量，其中气流不仅起润滑作用，还可以带走热量，除此之外，高速主轴还使用轴承冷却系统来散热，龙门加工中心，这种冷却系统有时也被称为“冷却器”。 

还有一些其他的减少摩擦的设计方法，其功率为50hp，转速达200000r/min的主轴使用的是静动承，这样，主轴在“液体”中而非在刚性件上转动。当转速需要---时可以使用空气轴承，但它一般用于直径较小且转速要求超过1000000r/min的主轴。几乎无摩擦的磁力轴承也在某些场合得到运用。