車銑復(fù)合機(jī)床是復(fù)合加工機(jī)床中發(fā)展最快、使用廣泛的數(shù)控設(shè)備。對(duì)高速精密車銑復(fù)合數(shù)控機(jī)床來說，其主軸系統(tǒng)是電主軸結(jié)構(gòu)，機(jī)床的加工精度很大程度上取決于機(jī)床的電主軸系統(tǒng)的精度，并受刀架位置精度和機(jī)床整機(jī)動(dòng)態(tài)性能的影響。因此在車銑復(fù)合機(jī)床制造與裝配過程中如何提高電主軸系統(tǒng)的精度、提高刀架的位置精度、改善機(jī)床的整機(jī)動(dòng)態(tài)性能是機(jī)床設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。本文從以下幾方面來分析影響車銑復(fù)合機(jī)床加工精度的因素，并提出相應(yīng)的解決方法。
 

　　一、車銑復(fù)合機(jī)床電主軸系統(tǒng)的精度
 

　　1.電主軸系統(tǒng)的分度精度和準(zhǔn)停精度
 

　　車銑復(fù)合機(jī)床電主軸系統(tǒng)的分度精度和準(zhǔn)停精度是考核機(jī)床主軸精度的一個(gè)重要指標(biāo)，是影響機(jī)床加工精度的重要因素。為了實(shí)現(xiàn)電主軸系統(tǒng)高的分度精度和準(zhǔn)停精度，國際上數(shù)控車銑復(fù)合加工中心均采用內(nèi)藏主軸式電機(jī)(簡稱電主軸)，主軸與電機(jī)轉(zhuǎn)子裝配成一體，減少中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)對(duì)主軸精度的影響。工作時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)即帶動(dòng)主軸回轉(zhuǎn)。主軸回轉(zhuǎn)的速度環(huán)和位置環(huán)采用高精度的反饋元件，實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制，反饋元件采集到的位置信號(hào)經(jīng)數(shù)控系統(tǒng)分頻處理，使主軸分度的分辨率達(dá)到0.001°(主軸最小分度單位為3.6”)或更小，從而使機(jī)床主軸系統(tǒng)具有很高的分度精度和準(zhǔn)停精度。
 

　　為實(shí)現(xiàn)上述目的，采取如下解決方法：
 

　　a.電機(jī)轉(zhuǎn)子與機(jī)床主軸采取特殊的裝配工藝，保證機(jī)床主軸與電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)孔的連接剛度，能傳遞大的切削扭矩。
 

　　b.電主軸組裝配時(shí)采用較高等級(jí)的高速動(dòng)平衡，降低主軸組的剩余不平衡量，保證主軸在高速回轉(zhuǎn)時(shí)的平穩(wěn)性。
 

　　c.電主軸系統(tǒng)采用主軸制動(dòng)和阻尼裝置，在需要主軸準(zhǔn)停銑削或鉆削時(shí)，主軸處制動(dòng)狀態(tài)，以保證銑削時(shí)主軸不晃動(dòng)。在連續(xù)分度銑削時(shí)，主軸處于阻尼狀態(tài)，以保證銑削時(shí)主軸回轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。制動(dòng)狀態(tài)和阻尼狀態(tài)可以自動(dòng)切換，由編程設(shè)定。通過以上措施，電主軸系統(tǒng)主軸的分度定位精度≤24”，主軸分度的重復(fù)定位精度≤12”。
 

　　2.電主軸系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)精度
 

　　數(shù)控車銑復(fù)合加工中心為高精度加工機(jī)床，主軸組是關(guān)鍵部件，主軸組的回轉(zhuǎn)精度直接影響加工工件的精度。
 

　　為保證主軸組具有高的回轉(zhuǎn)精度，在電主軸系統(tǒng)中，主軸與電機(jī)轉(zhuǎn)子的連接、定子外套與主軸箱體的配合、主軸兩端與軸承組的配合等采取了以下一系列的工藝措施：
 

　　a.在電主軸裝配前先保證主軸箱體孔的精度，孔的圓度、尺寸公差、前后軸承孔的同軸度都在要求的范圍內(nèi);主軸軸頸的徑向跳動(dòng)、前后軸頸的同軸度以及主軸端部的徑向跳動(dòng)和端面跳動(dòng)公差均控制在0.002mm之內(nèi)。
 

　　b.裝配時(shí)根據(jù)軸承外圈的尺寸，研磨主軸箱體孔，并使其與軸承外圓的配合公差嚴(yán)格控制在規(guī)定的范圍;電主軸的電機(jī)轉(zhuǎn)子與主軸采取特殊的裝配技術(shù)等。
 

　　采取以上措施后，電主軸系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)精度得到了保證，主軸的徑向跳動(dòng)和端面跳動(dòng)都在0.002mm之內(nèi)，為保證工件的加工精度奠定了基礎(chǔ)。