“電火花小孔機(jī)”—怎樣提高機(jī)床之運(yùn)動(dòng)精度與定位精度

     數(shù)控機(jī)床：數(shù)控線切割機(jī)，數(shù)控小孔機(jī)，數(shù)控火花機(jī)的運(yùn)動(dòng)精度和定位精度不僅受到機(jī)床零部件的加工精度、裝配精度、剛度及熱變形的影響，而且與運(yùn)動(dòng)件的摩擦特性有關(guān)。 
    數(shù)控機(jī)床工作臺(或拖板)的位移量是以脈沖當(dāng)量作為它的最小單位，通常要求既能以高速又能以極低的速度運(yùn)動(dòng)。為了使工作臺能對數(shù)控裝置的指令作出準(zhǔn)確的響應(yīng)，就必須采取相應(yīng)的措施。 
    目前使用的滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌在摩擦阻尼特性方面存在著明顯的差別。對于一般滑動(dòng)導(dǎo)軌，如果啟動(dòng)時(shí)作用力克服不了數(shù)值較大的靜摩擦力，這時(shí)被傳動(dòng)的工作臺并不能立即運(yùn)動(dòng)，作用力只能使一連串的傳動(dòng)元件(如步進(jìn)電機(jī)、齒輪、絲杠及螺母等)產(chǎn)生彈性變形，并儲存了能量。當(dāng)作用力超過靜摩擦力時(shí)，彈性變形恢復(fù)，使工作臺突然向前運(yùn)動(dòng)。這時(shí)由靜摩擦力變?yōu)閯?dòng)摩擦力，其數(shù)值就明顯減小，使工作臺產(chǎn)生加速運(yùn)動(dòng)。由于工作臺的慣性，使它沖過了平衡點(diǎn)而使工作臺偏離了給定的位置。由于滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌的靜摩擦力較小，而且很接近于動(dòng)摩擦力，加上潤滑油的作用，使它們的摩擦力隨著速度的提高而增大，這就有效地避免了人們十分關(guān)心的所謂“低速爬行”，從而提高了定位精度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。因此數(shù)控機(jī)床普遍采用滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌。 
    滾動(dòng)導(dǎo)軌塊是近三十年發(fā)展起來的新型支承元件。由標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌塊構(gòu)成的滾動(dòng)導(dǎo)軌效率高、靈敏性好、壽命長、潤滑簡單及裝拆方便等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床及其他機(jī)械。 
    由于滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌降低了摩擦力，相應(yīng)地減小了進(jìn)給系統(tǒng)所需要的驅(qū)動(dòng)扭矩，因此可以使用較小功率的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。在輪廓控制系統(tǒng)中，由于減小了電動(dòng)機(jī)尺寸和慣性矩，這就顯著地改善了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。 
    在點(diǎn)位直線或輪廓控制的數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，它經(jīng)常受到變化的切削力，如果傳動(dòng)裝置有間隙或剛性不足，則過小的摩擦阻力反而是有害的，因?yàn)樗鼘��?huì)產(chǎn)生振動(dòng)。針對這一情況，除了提高傳動(dòng)剛度之外，還可以采用滑動(dòng)—滾動(dòng)混合導(dǎo)軌，以改善系統(tǒng)的阻尼特性。 
    除了滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌以外，近二十多年來廣泛采用了由聚四氟乙烯制成的貼塑導(dǎo)軌，它具有更為良好的摩擦特性、耐磨性和吸振作用。 
    在進(jìn)給系統(tǒng)中用滾珠絲杠代替滑動(dòng)絲杠也可以收到同樣的效果，目前數(shù)控機(jī)床幾乎無一例外地采用了滾珠絲杠傳動(dòng)。 
    數(shù)控機(jī)床(尤其是開環(huán)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床)的加工精度在很大程度上取決于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的精度。除了減少傳動(dòng)齒輪和滾珠絲杠的加工誤差之外，另一個(gè)重要措施是采用無間隙傳動(dòng)副，用同步帶傳動(dòng)代替齒輪已成為一種趨勢。對于滾珠絲杠螺距的累積誤差，通常采用脈沖補(bǔ)償裝置進(jìn)行螺距精度補(bǔ)償。