加工中心：空間精度的保證

　　機加工廠廠主和管理者面臨著許多挑戰，而其中最麻煩的一個是加工中心無法生產精密零件。

　　加工件不合格的原因之一可能是機床的空間精度有問題。這方面的實例是在加工廠加工體積足夠大而占據機床的最大加工范圍的大型工件時。機床可以在加工范圍一定的區域內保持公差，但是當機床在這個區域以外的范圍進行切削時，大型零件上這個范圍附近的特征無法按要求的公差加工。當小尺寸零件定位在（占據大部分或全部加工范圍的）墓碑式夾具相應部分時，會發生同樣的問題。這些零件的加工精度比夾在墓碑式夾具其他部分的零件精度要低。為什么會發生這種現象？

　　罪魁禍首是機床空間精度不夠，而如果沒有將零件夾在機床加工空間最大范圍處，此“禍首”是不會讓人發現的。每臺機床都有一個在其中可以安裝零件并進行有效切削的加工空間。在一臺三坐標機床上，加工空間是由刀具借助三個坐標軸運動可以觸及的總區域組成的。

　　另一個理解空間精度的方式是在一個立方體中取兩點。理論上，這兩點彼此具有完美的位置關系。它們可以在X軸彼此精確相距1000 mm，Y軸相距500 mm，Z軸相距300 mm。在X、Y、Z中第一個位置坐標為0，0，0，而第二個位置是由上述數值定義的。如果機床可以在相對于第一點毫無偏差的情況下運動到第二點，則其空間定位是完美的，理論上，機床可以達到的任何點都在加工空間內具有一個真實位置。

　　（位于新澤西州Franklin Lakes市的）（美國）三井精機（Mitsui Seiki）總裁Scott Walker說：“但是，實際情況是，如果你從X、Y、Z零點開始驅動刀具到此規定位置，由于絲杠或直線電機或者所采用的其他驅動裝置存在位置誤差，刀具不會精準地走到這個位置。”他解釋說，之所以發生這個問題，是因為在任何組件中都帶有妨礙自己到達此位置的固有不精確性。機床幾何結構是沿機床導軌系統移動一定物質的函數。該物質需要在沒有傾斜、搖擺及起伏的情況下以直線方向移動，因為隨著物質沿機床的導軌系統進一步前進，任何偏差都會被放大。

　　Walker先生補充說：“你要確保機床的動態空間精度至少比零件公差小50~80%。在高精密加工中，大多數人要求小80%。例如，如果我必須加工一個零件公差為千分之幾英寸的零件，諸如飛機齒輪箱，那么機床的定位精度必須在0.0002英寸以內。這樣，對于所有其他影響零件質量的東西諸如熱變形等我可以有0.0008英寸的公差。”

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