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線切割機床選型時如何判斷精度
時間:2019-03-14

在模具加工中線切割加工一般為最后工序,所以對加工精度要求很高,如果機床的機械精度不好,將直接影響產品及模具的加工質量,最終導致失去用戶、失去市場,因此在線切割機床選型時,如何判斷機械精度及結構、優劣是非常重要的。


一般來講新機床的精度容易判斷,因為有國標GB7926—87以及相關的機床精度通用標準,所在新機床調試驗收時就能知道合格與否。然而最重要的則是對機床精度保持性的判斷,因為機床精度保持性的好壞只有在該機床經過一定時期的使用才會反映出來,而國家標準也無法對其進行嚴格的定量控制,所以只能是用戶自己在選型時對機床及結構進行深入細致的了解,切不可道聽途說、偏聽偏信一些沒有根據的傳言,以免撓亂您的判斷力。下面我們就從機床工作臺的傳動結構、導軌結構、驅動方式等幾個方面進行闡述。


一、絲杠及其安裝結構

絲杠的精度固然重要,但是如果絲杠的安裝結構不合理,再好的絲杠也無濟于事。首先要觀查絲杠的形式,看看是滾珠絲杠,還是三角螺紋絲杠或梯形螺紋絲杠。在線切割機床上,滾珠絲杠優于三角螺紋絲杠和梯形螺紋絲杠,并且要求絲杠的直徑盡可能大些,增加剛性。其次是絲杠的安裝結構、滾珠絲杠屬精密傳動部件,因此要想充分發揮其精密性,那么對絲杠的裝配結構要求也較高,必須采用兩端固定、軸承支撐,對于大行程機床,還要對絲杠進行預拉伸,以減少絲杠的撓度,從而提高機床工作臺的運動精度。


二、齒輪傳動結構

(1)首先要詳細了解齒輪箱內齒輪數量,參加傳動的齒輪越多,傳動阻力越大,齒面易磨損,傳動易產生齒輪間隙,導致機床工作臺的系統誤差越大,齒輪越多如果裝配不好還易產生偶然誤差,所以傳動齒輪越少越好,采用一對齒輪傳動誤差最小,所以選型時深入了解工作臺運動的齒輪傳動結構是非常重要的。

(2)仔細觀察工作臺傳動齒輪箱的工作環境,潤滑性能。有些廠家的早期機床由于設計上的不合理,使切削液很容易進到齒輪箱里,使齒輪長期在切削液的浸泡中工作,這種設計是非常不合理的,輕者增加齒輪的磨損,重者使步進電機進水燒壞,所以用戶在選型時一定要觀察工作臺齒輪箱的位置,確保切削液一定不能浸入,這點對機床精度保持性至關重要。


三、導軌的剛性及整體結構

(1)導軌是保證工作臺運動精度的關鍵,用戶在選型時應高度重視。首先觀察導軌的橫截面的大小,在同等條件下,越粗狀,剛性越好,加工中越不易產生變形,其次是向廠商了解導軌的材料和熱處理工藝。一般來講,為保證其強度且變形小,以高碳合金鋼、整體淬火或越音頻淬火工藝為較好。
(2)直接觀察導軌結構,目前市場上常見的導軌結構有以下幾種:
1、鑲鋼滾珠式滾動導軌;
2、鑲鋼滾柱式滾動導軌;

3、直線滾動導軌;


四、彈性軸承鑄鐵導軌。

第一種與第二種的區別在導軌的滾體上,一個是滾珠一個是滾柱。滾珠與導軌面是點接觸,滾柱與導軌面是線接觸,所以它的耐磨性和承載能力都大大優于滾珠式,而彈性軸承鑄鐵導軌是一種簡易導軌,被淘汰。目前在日本沙迪克公司、日本三菱公司、瑞士夏米爾公司、瑞阿奇公司進口的機床中都是采用的第二種和第三種結構,所以通過對比,用戶在選型時應盡量考慮第二種和第三種結構。


五、驅動方式

數控線切割機床一般都是步進電機驅動,在步進電機中又有反應式和混合式等的區分,用以實現不同的步距角,市場上最常見的是反應式步進電機,反應式步進電機又有三相三拍、三相六拍、五相十拍、五相雙十拍等的不同驅動方式。此種電機步距角大,且只有三相繞組,隨著市場需求的不斷提高,以及國家機械工業部有關部門對機床工業整體水平要求的提高,五相十拍將逐漸取代三相六拍,這是因為五相十拍不僅將三相六拍的步距角近一步細分,并且電機繞阻也增加為五相,所以傳動平穩且力大。

綜上所述,用戶在選型時為確保機床精度長期可靠,應應該選用這樣的結構:

(1)選用直徑盡可能大些的精密滾珠絲杠,并且要兩端均有固定的軸承支撐結構;

(2)工作臺的傳動齒輪要少,以一對齒輪為佳,并且齒輪箱的位置結構確保絕對不能浸入切削液;

(3)盡量選用截面積大或寬厚比大的滾柱式鑲鋼滾動導軌或直線導軌;
(4)選擇五相十拍步進電機驅動方式,如有條件可選用混合式細分驅動或交流伺服驅動就更理想。
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