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2024.03.13

加工中心各轴的原点为什么应当设在靠近该轴电动机的一侧?

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  加工中心各轴的原点为什么应当设在靠近该轴电动机的一侧?如图所示为普通立式加工中心工作台部分的俯视示意图。工作台上依次摆放着9个相同的夹具。随着工作温度的升高,丝杠将受热伸长,最终影响工件与定位相关的位置精度。请问几号夹具上的工件受热变形影响最大?几号夹具上的工件受热变形影响最小?为什么?

加工中心原点图片

  从丝杠结构上讲,伺服电动机所在的一端是固定端。丝杠受热后,将向自由端伸长。钢材的热膨胀系数是0.012mm/(m·℃),半闭环控制的机床丝杠温度升高3℃,则在距离固定端1m处丝杠就要伸长大约0.04mm。按照图示X轴向右方、Y轴向下方伸长,距离固定端越远的地方伸长越多。这个数值还是很大的。

  1#夹具的位置虽然看起来离X轴伺服电动机、Y轴伺服电动机都最近,但由于主轴的位置是固定的,实际上加工1#夹具上的工件时,工作台将移动到最右、下端,也就是工作台下的螺母移动到X轴的最远端,滑板下的螺母移动到Y轴的最远端。因此1#夹具上的工件受热变形影响其实最大;与其相反,9#夹具上的工件在加工位置时螺母距固定端最近,受热变形影响因此最小。

  原点位置应靠近电动机的原因与此相同,机床工作一段时间之后丝杠伸长,机床原点产生漂移,距离固定端越远的地方受到的影响越大。此时执行返回机床原点操作,重新建立的坐标系也发生变化,虽然还没有开始加工,夹具在机床坐标系内的位置就已经产生漂移,增大了零件的位置误差。


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