数控铣床间隙对加工质量的影响以及调整方法

摘

 要：数控技术的应用为加工制造业的繁荣奠定了良好基础，同时给生产带来各种便捷，

但也存在相应的问题，如数控铣床间隙的产生就严重影响了加工的质量。本文探讨了数控铣
床间隙的形成和其对加工质量的影响，并论述了对间隙进行调节和补偿的方法。

 

　　关键词：数控铣床

 间隙 质量 补偿 

　　数控铣床以其效率高、柔性好、质量稳定、加工精度高等优点在加工制造业得到广泛应用
和迅速发展。但在实际加工过程中，数控铣床间隙的出现严重影响了加工的质量的精准度。
因此，有效的调节和补偿铣床间隙就成为提高加工质量的关键。

 

　　

1 数控铣床间隙的形成 

　　使用数控铣床铣削零件必须由两个传动系统来完成，一个是主传动系统，另一个是进
给传动系统。主传动系统主要由主轴、主轴电机以及两者之间的传动部件组成，这一系统通
过提供不同的主轴转速，来切除工件多余的材料。进给传动系统是由工作台、进给伺服电机
和以及两者间的传动、联接或支承部件组成，这个系统在各个坐标轴的实现进给运动，从而
控制工件的加工尺寸和形状。数控铣床进给系统的精度直接影响工件加工的精度，而这一系
统的各个传动部件间隙的变化是影响进给传动精度的重要因素。因为进给传动多数是双向的，
所以当传动方向发生改变后，传动件之间的间隙就会导致工件加工的误差，严重影响工件
的品质和精度。而进给传动系统产生间隙的原因是多方面的，其中包括：进给传动中齿轮、
丝杠副的副顺畅运动本身就要求运动副的部件有一定间隙；进给传动系统中各部件在安装
时的误差导致间隙的出现；进给传动过程中各部件之间的磨损导致间隙的产生，如导轨副、
丝杠副、齿轮副磨损产生的间隙。进给传动中各部件之间产生间隙是不可避免的，只有采取
有效的方法将产生的间隙减小或消除才能保障加工的品质和精度。

 

　　

2 数控铣床间隙对加工质量的影响 

　　在生产加工过程中，数控铣床的各传动部件将会受到力的作用，所以铣床各部件之间
原有的间隙对加工质量的影响就比较复杂。虽然一些数控铣床的系统里带有反向间隙补偿，
但是单凭系统内的补偿是远远达不到要求的，间隙还是会对工件质量产生一定影响。

 

　　当数控铣床间隙在系统中得到有效补偿时，在某些情况下间隙对加工精度没有影响，
而在某些情况下间隙则会影响加工精度。例如（图

1）。 

　　采用顺铣的方法铣削

AB 边时，由于丝杆对工件的作用力与刀具对工件的作用力相反，

致使刀具的运动紧贴工件，这时，丝杆的间隙不会对加工精度产生影响。但是在刀具铣削
CD、DA 和 BC 边时，由于丝杆对工件的作用力与刀具对工件的作用力相同，刀具就会向外
偏移，这时丝杆间隙就会对加工精度产生一定影响。

 

　　当采用逆铣的方式铣削

AB 边时，由于丝杆对工件的作用力与刀具对工件的作用力相

同，刀具会向内偏移，此时间隙会对加工精度产生影响。当铣削

CD、DA 和 BC 边时，由于

丝杆对工件的作用力与刀具对工件的作用力相反，因此刀具的运动紧贴工件，这时的间隙
不会对加工精度产生影响。

 

　　在一些情况下，系统中对铣床的间隙的补偿在长时间使用后，增大的间隙没有在参数
上得到调整，致使铣床间隙没有得到有效的补偿，这时铣床间隙对加工精度的影响比有补
偿的情况更加严重。

 

　　铣床间隙对加工质量产生的影响主要是过切。加工中的过切严重影响了加工精度，甚至
还会出现产品报废的情况。由于数控铣床存在间隙，在铣削零件内角时容易出现过切，当铣
刀运动进行到内角时，刀与工件的接触面积比原来大，再加上间隙的存在，切削的力度也