龍門加工中心有多種結(jié)構(gòu)形式，但最典型和最常見的是床身與立柱之間的連接。其最大特點(diǎn)是整體剛性好，兩部分位置相對(duì)固定，現(xiàn)場(chǎng)安裝方便。但它也有一些缺點(diǎn)，即由于金屬特性的影響，床身在受到溫度變化時(shí)會(huì)熱脹冷縮，導(dǎo)致整機(jī)相互干擾，工件加工精度產(chǎn)生誤差。也就是我們常說(shuō)的三個(gè)一:1m、1℃和0.01mm的變化在上一期《余老師講堂》中，我們介紹了一些“大型機(jī)床基礎(chǔ)零件安裝”的成功經(jīng)驗(yàn)。本期，我們介紹了龍門加工床身和柱安裝兩種形式。

1不同的加工刀絞反映在立柱上有什么變化？

當(dāng)機(jī)床精度滿足技術(shù)要求且不受溫度影響時(shí)，用平面銑刀銑削工件時(shí)，刀紋應(yīng)呈十字網(wǎng)狀紋。

相反，如果床身受到溫度變化，會(huì)導(dǎo)致立柱前傾或后傾。這時(shí)，在加工和銑削工件時(shí)，主軸中心線與工作臺(tái)的垂直度會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)床身向前傾斜時(shí)，加工刀具線會(huì)顯示正線，而當(dāng)床身向后傾斜時(shí)，會(huì)顯示反線。刀盤越大，加工平面的中部越凹。如果龍門加工中心橫梁的精度發(fā)生變化，銑削大平面時(shí)，刀具會(huì)出現(xiàn)明顯的臺(tái)階現(xiàn)象。變化越大，步進(jìn)誤差越大。

同樣，在立式加工中心和臥式加工中心的機(jī)床上，用平面銑刀加工時(shí)，基本上可以通過(guò)觀察工件加工后的刀線來(lái)判斷機(jī)床的精度狀態(tài)。

為了解決和減少溫度變化引起的床身與立柱之間的干涉，有些龍門機(jī)床采用了兩體分離，不直接連接的設(shè)計(jì)方案。在床身兩側(cè)使用兩個(gè)長(zhǎng)度不同、不受力的定位工藝桿裝置，控制床身左右兩側(cè)立柱的安裝尺寸和立柱的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，使床身不受溫度變化的影響，不影響立柱的傾斜和傾斜度，從而保證和提高產(chǎn)品的加工精度。

這種結(jié)構(gòu)有一定的優(yōu)勢(shì)，但是對(duì)于機(jī)床的安裝工藝有一定的技術(shù)難度。

2整體vs拆分，差別有多大？

當(dāng)我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)使用上述兩種不同類型的龍門加工中心加工長(zhǎng)度為5米9孔、直線度為0.06毫米的大型柴油機(jī)機(jī)體的主軸孔時(shí)，發(fā)現(xiàn)整體連接的機(jī)床因溫度變化引起的全長(zhǎng)直線度和相鄰誤差的超差概率遠(yuǎn)高于單獨(dú)連接的機(jī)床。這說(shuō)明數(shù)控機(jī)床的動(dòng)態(tài)精度和靜態(tài)幾何精度是密不可分的，才能保證產(chǎn)品精度滿足工藝要求。

3如何給機(jī)床“降溫”才能治標(biāo)治本？

將熱源從設(shè)計(jì)的源頭隔離開來(lái)，盡量減少熱源對(duì)基礎(chǔ)部件的影響，特別是對(duì)加工精度要求嚴(yán)格的產(chǎn)品，盡量一步連續(xù)完成加工，不中斷，以減少機(jī)床長(zhǎng)時(shí)間加工和溫度變化對(duì)產(chǎn)品加工精度的影響。機(jī)床關(guān)鍵部位發(fā)熱，相當(dāng)于人生病發(fā)燒后，人體各個(gè)器官的紊亂。

總之，溫度的變化會(huì)對(duì)數(shù)控機(jī)床的正常工作和加工精度產(chǎn)生一定的影響。減少熱源、隔熱散熱是減少龍門銑床熱變形的關(guān)鍵措施。