加工中心各軸的原點(diǎn)為什么應(yīng)當(dāng)設(shè)在靠近該軸電動(dòng)機(jī)的一側(cè)?如圖所示為普通立式加工中心工作臺(tái)部分的俯視示意圖。工作臺(tái)上依次擺放著9個(gè)相同的夾具。隨著工作溫度的升高,絲杠將受熱伸長,最終影響工件與定位相關(guān)的位置精度。請問幾號(hào)夾具上的工件受熱變形影響最大?幾號(hào)夾具上的工件受熱變形影響最小?為什么?
從絲杠結(jié)構(gòu)上講,伺服電動(dòng)機(jī)所在的一端是固定端。絲杠受熱后,將向自由端伸長。鋼材的熱膨脹系數(shù)是0.012mm/(m·℃),半閉環(huán)控制的機(jī)床絲杠溫度升高3℃,則在距離固定端1m處絲杠就要伸長大約0.04mm。按照圖示X軸向右方、Y軸向下方伸長,距離固定端越遠(yuǎn)的地方伸長越多。這個(gè)數(shù)值還是很大的。
1#夾具的位置雖然看起來離X軸伺服電動(dòng)機(jī)、Y軸伺服電動(dòng)機(jī)都最近,但由于主軸的位置是固定的,實(shí)際上加工1#夾具上的工件時(shí),工作臺(tái)將移動(dòng)到最右、下端,也就是工作臺(tái)下的螺母移動(dòng)到X軸的最遠(yuǎn)端,滑板下的螺母移動(dòng)到Y(jié)軸的最遠(yuǎn)端。因此1#夾具上的工件受熱變形影響其實(shí)最大;與其相反,9#夾具上的工件在加工位置時(shí)螺母距固定端最近,受熱變形影響因此最小。
原點(diǎn)位置應(yīng)靠近電動(dòng)機(jī)的原因與此相同,機(jī)床工作一段時(shí)間之后絲杠伸長,機(jī)床原點(diǎn)產(chǎn)生漂移,距離固定端越遠(yuǎn)的地方受到的影響越大。此時(shí)執(zhí)行返回機(jī)床原點(diǎn)操作,重新建立的坐標(biāo)系也發(fā)生變化,雖然還沒有開始加工,夾具在機(jī)床坐標(biāo)系內(nèi)的位置就已經(jīng)產(chǎn)生漂移,增大了零件的位置誤差。