高速數控車床加工,以高速度來達到率。目前的國際水平是主軸轉速≤25000rpm,加、減速度≤2.5g,快速移動≤160m/min,要達到這個新的水平,數控機床的驅動、機械傳動、機械結構、刀具都要有很大的改進。機床的主軸必須使用電主軸,主軸承一般采用陶瓷軸承,難點是冷卻、潤滑,使用壽命一般20,000h。驅動一般采用直線電機加線性導軌也有用靜壓導軌的,90m/min,1g的機床也有用大螺距雙滾珠絲桿預張緊方案的雙伺服電機驅動的。機械結構一般采用框架箱式結構。刀具采用高硬度高耐熱刀具,刀柄采用hsk對柄。
生產中經常會遇到數控機床加工精度異常的故障。此類故障隱蔽性強、診斷難度大。導致此類故障的原因主要有以下方面:
1)機床進給單位被改動或變化
2)機床各軸的零點偏置(nulloffset)異常
3)軸向的反向間隙(backlash)異常
4)電機運行狀態異常,即電氣及控制部分故障
5)此外,加工程序的編制、刀具的選擇及人為因素,也可能導致加工精度異常。
1.系統參數發生變化或改動
系統參數主要包括機床進給單位、零點偏置、反向間隙等等。例如siemens、fanuc數控系統,其進給單位有公制和英制兩種。機床修理過程中某些處理,常常影響到零點偏置和間隙的變化,故障處理完畢應作適時地調整和修改;另一方面,由于機械磨損---或連結松動也可能造成參數實測值的變化,需對參數做相應的修改才能滿足機床加工精度的要求。
2.機械故障導致的加工精度異常
一臺thm6350臥式加工中心,采用fanuc0i-ma數控系統。一次在銑削汽輪機葉片的過程中,突然發現z軸進給異常,造成至少1mm的切削誤差量(z向過切)。調查中了解到:故障是突然發生的。機床在點動、mdi操作方式下各軸運行正常,且回參考點正常;無任何報警提示,電氣控制部分硬故障的可能性排除。分析認為,主要應對以下幾方面逐一進行檢查。
(1)檢查機床精度異常時正運行的加工程序段,---是刀具長度補償、加工坐標系(g54~g59)的校對及計算。
(2)在點動方式下,反復運動z軸,經過視、觸、聽對其運動狀態診斷,發現z向運動聲音異常,---是快速點動,噪聲明顯。由此判斷,機械方面可能存在---。
(3)檢查機床z軸精度。用手脈發生器移動z軸,(將手脈倍率定為1×100的擋位,精密自動化設備零件廠,即每變化一步,電機進給0.1mm),配合百分表觀察z軸的運動情況。在單向運動精度保持正常后作為起始點的正向運動,手脈每變化一步,機床z軸運動的實際距離d=d1=d2=d3…=0.1mm,說明電機運行---,定位精度---。而返回機床實際運動位移的變化上,可以分為四個階段:機床運動距離d1>;d=0.1mm(斜率大于1);表現出為d=0.1mm>;d2>;d3(斜率小于1);機床機構實際未移動,表現出標準的反向間隙;機床運動距離與手脈給定值相等(斜率等于1),精密自動化設備零件廠商,恢復到機床的正常運動。
無論怎樣對反向間隙(參數1851)進行補償,其表現出的特征是:除第階段能夠補償外,其他各段變化仍然存在,---是第階段---影響到機床的加工精度。補償中發現,間隙補償越大,第段的移動距離也越大。
分析上述檢查,數控技工培訓認為存在幾點可能原因:一是電機有異常;二是機械方面有故障;三是存在一定的間隙。為了進一步診斷故障,將電機和絲杠完全脫開,分別對電機和機械部分進行檢查。電機運行正常;在對機械部分診斷中發現,用手盤動絲杠時,返回運動初始有非常明顯的空缺感。而正常情況下,應能感覺到軸承有序而平滑的移動。經拆檢發現其軸承確已受損,且有一顆滾珠脫落。更換后機床恢復正常。
3.機床電氣參數未優化電機運行異常
一臺數控立式銑床,配置fanuc0-mj數控系統。在加工過程中,發現x軸精度異常。檢查發現x軸存在一定間隙,且電機啟動時存在不穩定現象。用手觸摸x軸電機時感覺電機抖動比較---,啟停時不太明顯,jog方式下較明顯。
分析認為,故障原因有兩點,一是機械反向間隙較大;二是x軸電機工作異常。利用fanuc系統的參數功能,對電機進行調試。首先對存在的間隙進行了補償;調整伺服增益參數及n脈沖抑制功能參數,x軸電機的抖動消除,機床加工精度恢復正常。
4.機床位置環異常或控制邏輯---
一臺th61140鏜銑床加工中心,數控系統為fanuc18i,全閉環控制方式。加工過程中,發現該機床y軸精度異常,精度誤差xiao在0.006mm左右,da誤差可達到1.400mm.檢查中,機床已經按照要求設置了g54工件坐標系。在mdi方式下,以g54坐標系運行一段程序即“g90g54y80f100;m30;”,精密自動化設備零件工廠,待機床運行結束后顯示器上顯示的機械坐標值為“-1046.605”,記錄下該值。然后在手動方式下,將機床y軸點動到其他任意位置,再次在mdi方式下執行上面的語句,待機床停止后,發現此---床機械坐標數顯值為“-1046.992”,同第yi次執行后的數顯示值相比相差了0.387mm.按照同樣的方法,將y軸點動到不同的位置,反復執行該語句,大朗精密自動化設備零件,數顯的示值不定。用百分表對y軸進行檢測,發現機械位置實際誤差同數顯顯示出的誤差基本一致,從而認為故障原因為y軸重復定位誤差過大。對y軸的反向間隙及定位精度進行仔細檢查,重新作補償,均無效果。因此懷疑光柵尺及系統參數等有問題,但為什么產生如此大的誤差,卻未出現相應的報警信息呢?進一步檢查發現,該軸為垂直方向的軸,當y軸松開時,主軸箱向下掉,造成了超差。
對機床的plc邏輯控制程序做了修改,即在y軸松開時,先把y軸使能加載,再把y軸松開;而在夾緊時,先把軸夾緊后,再把y軸使能去掉。調整后機床故障得以解決。
cnc(數控機床)是計算機數字控制機床(computer numerical control)的簡稱,是一種裝有程序控制系統的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序,并將其譯碼,從而使機床動作并加工零件。
相關鏈接:
cnc加工的控制單元
cnc加工的操作和監控全部在這個數控單元中完成,它是數控機床的大腦。
與普通機床加工相比,cnc加工有如下特點:
●加工精度高,具有穩定的加工;
●可進行多坐標的聯動,能加工形狀復雜的零件;
●加工零件改變時,一般只需要更改數控程序,可節省生產準備時間;
●機床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量,生產率高一般為普通機床的3~5倍;
●機床自動化程度高,可以減輕勞動強度;
●對操作人員的素質要求較高,對維修人員的技術要求更高。
數控機床一般由下列幾個部分組成:
●主機,他是數控機床的主題,包括機床身、立柱、主軸、進給機構等機械部件。他是用于完成各種
切削加工的機械部件。
●數控裝置,是數控機床的---,包括硬件印刷電路板、crt顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機等以及
相應的軟件,用于輸入數字化的零件程序,并完成輸入信息的存儲、數據的變換、插補運算以及實現各種
控制功能。
●驅動裝置,他是數控機床執行機構的驅動部件,包括主軸驅動單元、進給單元、主軸電機及進給電
機等。他在數控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統實現主軸和進給驅動。當幾個進給聯動時,可以完
成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。
●輔助裝置,指數控機床的一些---的配套部件,用以---數控機床的運行,如冷卻、排屑、潤滑、
照明、監測等。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作臺、數控轉臺和數控分度頭,還包括刀具及
監控檢測裝置等。
●編程及其他附屬設備,可用來在機外進行零件的程序編制、存儲等。
自從1952年美國麻省理工學院研制出上第yi臺cnc加工機床以來,cnc加工機床在制造工業,---是在汽車、航空航天、以及-工業中被廣泛地應用,cnc加工技術無論在硬件和軟件方面,都有飛速發展。
cnc加工中心
cnc加工中心是帶有刀庫和自動換刀裝置的一種高度自動化的多功能數控機床。工件在加工中心上經一次
裝夾后,能對兩個以上的表面完成多種工序的cnc加工,并且有多種換刀或選刀功能,從而使生產效率---提高。
cnc加工中心按其加工工序分為鏜銑和車削兩大類,按控制軸數可分為三軸、四軸和五軸cnc加工中心。
|