評價(jià)機床技術(shù)性能的指標最終可歸結為加工精度和生產(chǎn)效率。加工精度包括被加工工件的尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面質(zhì)量和機床的精度保持性。生產(chǎn)效率涉及到切削加工時(shí)間和輔助時(shí)間,以及機床的自動(dòng)化程度和工作可靠性。這些指標一方面取決于機床的靜態(tài)特性如靜態(tài)幾何精度和剛度,而另一方面與機床的動(dòng)態(tài)特性如運動(dòng)精度、動(dòng)剛度、熱變形和噪聲等關(guān)系更大。
靜態(tài)幾何精度
機床不受外載荷、靜止或運動(dòng)速度很低時(shí)的原始精度。它包括機床各主要零部件的制造精度以及它們的相對位置和運動(dòng)軌跡之間的精度,如工作臺面的平面度、主軸錐孔中心線(xiàn)的徑向跳動(dòng)、溜板移動(dòng)在水平面和垂直面內的直線(xiàn)度等。國際標準化組織(ISO)和許多國家都制訂了各種機床的精度標準。
運動(dòng)精度
機床主要零部件在工作速度下運動(dòng)時(shí)的精度。例如高速旋轉的主軸,由于軸承制造誤差或油膜厚度的變化,其回轉中心的位置不斷變化,形成“主軸軸心漂移”。運動(dòng)精度還包括零部件的移動(dòng)軌跡精度和速度不均勻性(或爬行),以及螺紋加工機床和齒輪加工機床的傳動(dòng)鏈精度等。
靜剛度
機床抵抗在外加靜態(tài)力作用下產(chǎn)生變形的能力,以靜態(tài)力與該力作用下所產(chǎn)生的變形量之比表示(牛/微米)。實(shí)踐中也常用靜柔度來(lái)表示,其定義為靜剛度的倒數。當扭矩作用在機床或其零部件上時(shí),其變形量為角位移,扭轉剛度以牛·米/弧度表示。機床在切削力、重力和夾緊力等的作用下,除產(chǎn)生零件的拉壓、彎曲或扭轉變形外,還引起各零件接觸表面之間的接觸變形(以接觸剛度表示),這種影響是比較大的。機床的靜剛度與零部件的結構設計和制造裝配質(zhì)量都有關(guān)系,它不僅影響加工精度,也影響機床的動(dòng)剛度。
動(dòng)剛度
機床在大小以一定頻率變化的正弦交變載荷(激振力)作用下所表現的剛度。動(dòng)剛度在數值上等于激振力與機床振幅之比,其常用單位為牛/微米。動(dòng)剛度的倒數稱(chēng)為動(dòng)柔度。機床、工件和刀具是一個(gè)彈性系統,動(dòng)剛度與激振頻率對系統的固有頻率之比和系統的阻尼特性有關(guān),當這兩頻率之比接近于 1時(shí)即引起共振,這時(shí)的動(dòng)剛度最小。機床工作時(shí)產(chǎn)生的機械振動(dòng)會(huì )導致加工表面質(zhì)量惡化,加速刀具磨損,降低生產(chǎn)率,嚴重時(shí)可使機床不能正常工作。
引起機床振動(dòng)的主要原因有:
①切削過(guò)程中切削力的變化,如在一定加工條件下會(huì )產(chǎn)生自激振動(dòng);
②斷續切削或切削余量不均勻;
③機床傳動(dòng)件的不平衡和機構的慣性力等;
④外來(lái)的振源。后三者引起的是受迫振動(dòng)。提高動(dòng)剛度的措施是合理設計機床結構,如提高其靜剛度、改善機床的阻尼特性(如選用阻尼比較大的主軸軸承,提高構件接合面間的摩擦阻尼)等。
熱變形
由于機床內部或外部熱源的影響,機床本身溫度分布(溫度場(chǎng))不均勻,機床各部件會(huì )產(chǎn)生不同的變形,從而破壞機床的幾何精度和工件與刀具間的相對位置,以致加工精度降低。機床內部熱源主要是切削過(guò)程、電動(dòng)機、軸承、機械摩擦和液壓系統等;外部熱源主要有氣溫、陽(yáng)光和采暖設備等。減小熱變形的措施在于減小或均衡機床內部熱源、采取散熱和隔熱措施和控制環(huán)境溫度等。
噪聲
機床噪聲過(guò)大,對于工人健康和安全生產(chǎn)都有不利的影響。機床噪聲的大小是機床設計和制造水平的綜合反映。噪聲的主要來(lái)源是電動(dòng)機、帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)和液壓系統等發(fā)出的振動(dòng)。降低噪聲的途徑是合理地設計結構,提高加工和裝配質(zhì)量,采取適當的隔聲和消聲措施。
三晶變頻器在機床應用的主要特點(diǎn):
三晶變頻器
三晶變頻器
1、低頻力矩大、輸出平穩
2、高性能矢量控制
3、轉矩動(dòng)態(tài)響應快、穩速精度高
4、減速停車(chē)速度快
5、抗干擾能力強