數(shù)控銑床以其效率高、柔性好、質(zhì)量穩(wěn)定、加工精度高等優(yōu)點(diǎn)在加工制造業(yè)得到廣泛應(yīng)用和迅速發(fā)展。但在實(shí)際加工過程中，數(shù)控銑床間隙的出現(xiàn)嚴(yán)重影響了加工的質(zhì)量的精準(zhǔn)度。因此，有效的調(diào)節(jié)和補(bǔ)償銑床間隙就成為提高加工質(zhì)量的關(guān)鍵。
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　　1、數(shù)控銑床間隙的形成

　　使用數(shù)控銑床銑削零件必須由兩個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)來完成，一個(gè)是主傳動(dòng)系統(tǒng)，另一個(gè)是進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)。主傳動(dòng)系統(tǒng)主要由主軸、主軸電機(jī)以及兩者之間的傳動(dòng)部件組成，這一系統(tǒng)通過提供不同的主軸轉(zhuǎn)速，來切除工件多余的材料。進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)是由工作臺(tái)、進(jìn)給伺服電機(jī)和以及兩者間的傳動(dòng)、聯(lián)接或支承部件組成，這個(gè)系統(tǒng)在各個(gè)坐標(biāo)軸的實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，從而控制工件的加工尺寸和形狀。數(shù)控銑床進(jìn)給系統(tǒng)的精度直接影響工件加工的精度，而這一系統(tǒng)的各個(gè)傳動(dòng)部件間隙的變化是影響進(jìn)給傳動(dòng)精度的重要因素。因?yàn)檫M(jìn)給傳動(dòng)多數(shù)是雙向的，所以當(dāng)傳動(dòng)方向發(fā)生改變后，傳動(dòng)件之間的間隙就會(huì)導(dǎo)致工件加工的誤差，嚴(yán)重影響工件的品質(zhì)和精度。而進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生間隙的原因是多方面的，其中包括:進(jìn)給傳動(dòng)中齒輪、絲杠副的副順暢運(yùn)動(dòng)本身就要求運(yùn)動(dòng)副的部件有一定間隙;進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)中各部件在安裝時(shí)的誤差導(dǎo)致間隙的出現(xiàn);進(jìn)給傳動(dòng)過程中各部件之間的磨損導(dǎo)致間隙的產(chǎn)生，如導(dǎo)軌副、絲杠副、齒輪副磨損產(chǎn)生的間隙。進(jìn)給傳動(dòng)中各部件之間產(chǎn)生間隙是不可避免的，只有采取有效的方法將產(chǎn)生的間隙減小或消除才能保障加工的品質(zhì)和精度。

　　2、數(shù)控銑床間隙對(duì)加工質(zhì)量的影響

　　在生產(chǎn)加工過程中，數(shù)控銑床的各傳動(dòng)部件將會(huì)受到力的作用，所以銑床各部件之間原有的間隙對(duì)加工質(zhì)量的影響就比較復(fù)雜。雖然一些數(shù)控銑床的系統(tǒng)里帶有反向間隙補(bǔ)償，但是單憑系統(tǒng)內(nèi)的補(bǔ)償是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求的，間隙還是會(huì)對(duì)工件質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。

　　當(dāng)數(shù)控銑床間隙在系統(tǒng)中得到有效補(bǔ)償時(shí)，在某些情況下間隙對(duì)加工精度沒有影響，而在某些情況下間隙則會(huì)影響加工精度。例如(圖1)。

　　采用順銑的方法銑削AB邊時(shí)，由于絲桿對(duì)工件的作用力與刀具對(duì)工件的作用力相反，致使刀具的運(yùn)動(dòng)緊貼工件，這時(shí)，絲桿的間隙不會(huì)對(duì)加工精度產(chǎn)生影響。但是在刀具銑削CD, DA和BC邊時(shí)，由于絲桿對(duì)工件的作用力與刀具對(duì)工件的作用力相同，刀具就會(huì)向外偏移，這時(shí)絲桿間隙就會(huì)對(duì)加工精度產(chǎn)生一定影響。

　　當(dāng)采用逆銑的方式銑削AB邊時(shí)，由于絲桿對(duì)工件的作用力與刀具對(duì)工件的作用力相同，刀具會(huì)向內(nèi)偏移，此時(shí)間隙會(huì)對(duì)加工精度產(chǎn)生影響。當(dāng)銑削CD, DA和BC邊時(shí)，由于絲桿對(duì)工件的作用力與刀具對(duì)工件的作用力相反，因此刀具的運(yùn)動(dòng)緊貼工件，這時(shí)的間隙不會(huì)對(duì)加工精度產(chǎn)生影響。，一在一些情況下，系統(tǒng)中對(duì)銑床的間隙的補(bǔ)償在長(zhǎng)時(shí)間使用后，增大的間隙沒有在參數(shù)上得到調(diào)整，致使銑床間隙沒有得到有效的補(bǔ)償，這時(shí)銑床間隙對(duì)加工精度的影響比有補(bǔ)償?shù)那闆r*加嚴(yán)重。

　　銑床間隙對(duì)加工質(zhì)量產(chǎn)生的影響主要是過切。加工中的過切嚴(yán)重影響了加工精度，甚至還會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品報(bào)廢的情況。由于數(shù)控銑床存在間隙，在銑削零件內(nèi)角時(shí)容易出現(xiàn)過切，當(dāng)銑刀運(yùn)動(dòng)進(jìn)行到內(nèi)角時(shí)，刀與工件的接觸面積比原來大，再加上間隙的存在，切削的力度也隨之增大，刀過內(nèi)角后，切削面減少，彈性變形恢復(fù)，產(chǎn)生過切。當(dāng)加工拐角為直角的工件時(shí)，加工路線沿著橫縱坐標(biāo)，在其中一個(gè)坐標(biāo)軸的指令完成的瞬間，另一坐標(biāo)軸開始接受指令，在兩個(gè)指令交替的過程中，間隙的存在會(huì)使指令出現(xiàn)滯后，在第二個(gè)指令開始時(shí)，刀還沒有拐到制定位置，因此出現(xiàn)過切。數(shù)控銑床具有刀具半徑補(bǔ)償功能，但是不能在加工面的連接處運(yùn)用這一功能，如果銑床存在間隙，刀具在進(jìn)行徑向切入時(shí)運(yùn)動(dòng)方向和力度就會(huì)發(fā)生改變，再加上工藝系統(tǒng)的彈性變形，就會(huì)出現(xiàn)工件的過切。

　　3、解決間隙的方法一一有效調(diào)整機(jī)床間隙

　　3. 1對(duì)絲桿間隙的調(diào)節(jié)

　　在生產(chǎn)加工中，雙螺母墊片是調(diào)節(jié)絲桿間隙的有效方式。例如在圖2中，這一結(jié)構(gòu)的基木組成是:左螺母、絲桿、螺釘、滾珠、墊片、右螺母。對(duì)這一結(jié)構(gòu)進(jìn)行間隙調(diào)整的原理就是:先選擇恰當(dāng)厚度的墊片，在用螺釘上緊左、右螺母，左、右螺母在軸向上產(chǎn)生的相對(duì)位移會(huì)使螺母上螺旋槽的導(dǎo)程錯(cuò)位于絲桿上螺旋槽的導(dǎo)程，這樣螺母螺旋槽的各個(gè)側(cè)面就會(huì)緊壓在滾珠上，滾珠的其它側(cè)面也會(huì)緊壓在絲桿螺旋槽上，這樣在加工傳動(dòng)時(shí)向任意方向旋轉(zhuǎn)都不會(huì)產(chǎn)生間隙，在滾珠、螺母和絲桿之間施加的壓力消除了間隙產(chǎn)生的可能。

　　采用這一方式調(diào)整絲桿間隙的優(yōu)點(diǎn)是剛性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拆裝方便，但是這一方式同樣存在一些缺點(diǎn)。例如:墊片的選擇要求較高，要調(diào)整不同程度的間隙就要選擇不同厚度的墊片，如果對(duì)墊片的厚度無法精準(zhǔn)的把握就會(huì)影響調(diào)適效果;另外左、右兩個(gè)螺母的同軸度較難把握，兩個(gè)螺母通過螺釘連接，在安裝過程中兩個(gè)螺母和絲桿三者之間可能產(chǎn)生夾角，滾珠在形成的楔形軌道中容易被卡死，過大的摩擦力導(dǎo)致*大程度的磨損;再有就是滾道磨損后不能自動(dòng)消除間隙，需要借助人工的預(yù)緊力才能做到。鑒于雙螺母墊片對(duì)絲桿間隙的調(diào)節(jié)的優(yōu)缺點(diǎn)并存，在實(shí)際加工中還需要輔之以其它方式的調(diào)節(jié)方法，才能夠取長(zhǎng)補(bǔ)短，*大限度的到達(dá)精準(zhǔn)。

　　3.2對(duì)齒輪間隙的調(diào)節(jié)

　　對(duì)齒輪間隙的調(diào)節(jié)常用的主要有加墊片、雙片薄齒輪錯(cuò)齒和偏心軸承三種方法。在軸承上加墊片是一種常見的方法，選擇厚度適中的墊片，使兩個(gè)齒合的齒輪中的一個(gè)沿軸向移動(dòng)，消除齒輪間隙，墊片的厚度應(yīng)該既能保證消除間隙，又能使齒輪靈活轉(zhuǎn)動(dòng):雙片薄齒輪錯(cuò)齒是在齒輪副裝配時(shí)，使雙片薄齒輪中的一片齒輪右側(cè)與另一片齒輪的左側(cè)分別緊貼在寬齒輪的兩側(cè)，并緊固兩片齒輪，這樣不管寬齒輪正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，都有相應(yīng)的齒輪與之咬合傳遞動(dòng)力，也消除了齒側(cè)的間隙;偏心軸承對(duì)齒輪間隙的調(diào)節(jié)就是將齒輪副中的一個(gè)齒輪裝在偏心套上，通過轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪相對(duì)偏心套的轉(zhuǎn)角來調(diào)節(jié)兩個(gè)齒輪的中心距，從而消除齒側(cè)間隙，提高加工精度。

　　4、對(duì)數(shù)控銑床間隙的補(bǔ)償

　　通常數(shù)控銑床的都會(huì)有一個(gè)針對(duì)自身機(jī)床特點(diǎn)和需要的補(bǔ)償功能，例如:刀具半徑補(bǔ)償、對(duì)刀點(diǎn)位置偏差補(bǔ)償、機(jī)械反向間隙參數(shù)補(bǔ)償、刀位半徑補(bǔ)償?shù)茸詣?dòng)補(bǔ)償功能。在半閉環(huán)、開環(huán)系統(tǒng)中較為常見的機(jī)械反向間隙參數(shù)補(bǔ)償法。其基木原理是通過銑床控制系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置來補(bǔ)償實(shí)際測(cè)量的反向間隙誤差值。先實(shí)際測(cè)量運(yùn)動(dòng)軸的間隙誤差值，然后在控制面板上輸入控制單元，這樣在銑床走刀時(shí)先在預(yù)定的方向反向走刀，將間隙值提前走出，然后再走預(yù)設(shè)的數(shù)值，這樣間隙誤差就得到補(bǔ)償。在此種方法的應(yīng)用中，一個(gè)控制程序就能對(duì)所有程序中的反向走刀量進(jìn)行控制，’預(yù)先設(shè)定的幾個(gè)間隙值可以對(duì)所有加工過程的間隙誤差進(jìn)行補(bǔ)償，而且這種簡(jiǎn)單易行的方法對(duì)編寫加工程序也沒有影響。此種方法的弊端關(guān)鍵在于對(duì)實(shí)際間隙值的測(cè)量存在誤差，輸入的間隙參數(shù)往往是綜合性的間隙誤差。