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数控机床随机性精度超差缺点处理

2017-03-28 13:46分类:机械维修 阅读:

 

一、前语

零件加工精度取决于数控机床及数控体系的操控精度,而操控精度又受机械运动精度和数控体系功用、电气操控精度影响。通常在精确挑选数控机床和机床正常的条件下,机床加工进程中发作废品的机率是很低的。当机床存在精度方面的功用性缺点时,废品率就会上升。
通常精度超差有两种,一种是有规矩的,如刀具磨损、对刀禁绝、零点偏置值反常、尺度单位被改换、刀补值输入差错、坐标点核算差错、程序编制差错以及刀具挑选差错等致使的超差,这类缺点处理比照简略。另一种没有规矩,如尺度和形位过失改动毫无规矩,这类缺点要素荫蔽性强,处理难度大,在要素不清或差异差错状况下着手,弄欠好会使机床缺点拓宽或废品率更高。当数控机床变成出产线上的要害瓶颈设备或处于通用机床无法代替的工序上时,如停机就意味着停产。所以,研讨数控机床随机性精度超差缺点成因并提出避免办法,辅导公司在设备呈现随机性精度超差缺点时,怎么活络查找要素并活络扫除是其时效劳公司的首要使命。

二、精度缺点的查找与差异办法

精度缺点的查找,必定要依据接连呈现超差前加工商品状况来差异。通常衡量机床加工精度的政策为工序才干指数Cpk,指数值大标明尺度动摇计划小,超差概率越小。正常时的废品率通常与所加工的商品公役带宽度、机床精度特性、技能体系安稳性有关。正常时机床工序才干Cpk>1,抱负工序才干Cpk>1.33。
当设备存在某种影响精度的机械或电气缺点时,反映到商品尺度上,动摇计划就大,废品率就会违背正常值。对某台机床而言,这个正常值便是正常加工状况下,经过长时刻作业由核算办法所得的废品率值。一旦违背核算废品率值,就阐明机床存在缺点。对处理机床发作精度缺点的作用,也只能用发作缺点的频次趋势来差异。

三、对随机性精度缺点的处理办法

当呈现随机性精度超差,先不急于着手。应向操作者或质检员了解该设备呈现废品前的加工状况,并搜集设备加工商品查验数据。有的要害工序设备还有商质量控图,细心剖析加工尺度趋势改动,看动摇计划是不是正常。这儿有两种状况:一是动摇计划正常,仅尺度超差的为反常。通常先不要理睬,但要留意尺度走向趋势。另一种是动摇计划就不正常。尺度超差是动摇计划不正常的必定翻开作用,这就要找出要素并给予扫除。

四、随机性精度超差缺点发作要素

为澄清精度缺点发作的要素,首要要了解数控机床精度的操控办法。数控机床对加工精度的操控是经过保证其位移精度和定位精度来完毕的。进给伺服体系的位移精度是指:指令脉冲恳求机床进给的位移量和该指令脉冲经过伺服体系转化为作业台实习位移量之间的契合程度。两者过失愈小,伺服体系的位移精度愈高。进给伺服体系的定位精度是指:输出量能复现输入量的精确程度。数控机床为保证其高的位移精度和定位精度,多选用闭环伺服体系和半闭环伺服体系。它们都是用插补运算得到的方位指令与方位查看设备反响回来的机床坐标轴实习方位的差值进行操控,直到差值消除间断。所纷歧样的是闭环伺服体系,方位查看设备装在施行部件完毕,其环内各组件的过失、传动链过失以及运动中构成的过失能够提早得到抵偿,因而可得到较高的位移精度和定位精度。闭环伺服体系精度只取决于丈量设备的制作精度和设备精度。而半闭环伺服体系,方位查看设备装在伺服电机轴上或丝杠端部,它将机械构件关闭在反响操控环外,由此发作的传动链过失以及运动中构成的过失不能得到抵偿,因而其操控精度低于闭环伺服体系,但体系安稳性好。半闭环体系和开环体系呈现精度超差缺点概率相对较大。
数控机床加工进程中呈现的随机性精度超差缺点,概括要素有以下几方面:
1.机床的主轴、导轨、滚珠丝杠螺母、作业台、刀架等要害零部件磨损不均致使运动精度降低;
2.机床丝杠螺母、轴承的预紧、导轨空隙调整不妥等;
3.从进给电机到与刀架或作业台衔接的螺母之间任何一个传动元件间有空隙或松动都或许致使随机性精度超差,如电机与丝杠衔接销钉及避免丝杠轴向窜动的螺母松动等;
4.导轨光滑不良、导轨移动部位未及时打扫铁屑、刮屑板坏,铁屑进入导轨运动副之间,导轨严峻磨损;
5.机床参数设置不合理,如与方位操控有关的参数反向空隙、夹紧允差等设置不合理睬致使精度超差;
6.机床地基和水平不契合恳求;
7.机床接地恳求不契合规范,无屏蔽办法,抗搅扰才干差;
8.超负荷切削,逾越规矩速度活络移动而致使步进电机丢步;
9.机床修补调整不妥。

五、事例

1.江铃底盘公司有多台半闭环型数控车床CAK6150D,在加工进程中都呈现过径向(X方向)尺度无规矩,偶然有超差景象。
经过查询了解到,这些数控车床所加工的商品公役带比照宽,在0.035~0.06mm之间。正常加工时,尺度动摇计划通常在0.005~0.025mm之间,所以极罕见超差景象。现呈现超差,就阐明机床或许存在精度功用性缺点,经过对商品全程盯梢查验,发现除超差的废品外,别的合格品尺度动摇计划也比正常时大。经过对这些精度缺点的扫除作用追寻,概括起来有如下要素会致使机床随机性缺点超差。
(1)X轴与伺服电机衔接端轴承ZRKN2052T因为存在主动光滑不到位缺点,人工光滑时有时无,运用冷却液又简略损坏光滑油膜致使轴承滚珠变形,坚持架或滚道损坏,严峻磨损。缺点机理:当滚珠变形,坚持架或滚道损坏严峻磨损时,当切削力经过丝杠螺母副传到轴承时,因为磨损或变形不规矩,致使刀架横向窜动量纷歧,定位精度过大。扫除办法:替换轴承。避免对策:经过改善轴承光滑条件,行进轴承寿数,阻挠超出负荷运用设备。
(2)滚珠丝杠螺母副磨损不均匀。滚珠丝杠螺母副磨损不均匀,在切削力作用下会使刀架定位精度差。对丝杠螺母副预紧或选用空隙抵偿,是不能处理由此致使的超差缺点的,有必要替换丝杠螺母副。加强设备往常保护养护,守时查看并消除丝杠螺母空隙。
X轴与电机相连处螺母松动。X轴与电机相连处螺母松动,构成丝杠轴向窜动,因为松动构成丝杠轴向窜动量在不断改动,作用构成加工尺度不安稳。拧紧螺母或加防松设备后紧固。守时查看和调整。
(3)X轴拖板导轨面或镶条磨损不均匀。X轴拖板导轨面和镶条磨损不均匀,机床运动特性变差,遍地抵触阻力不等,在切削力作用下致使刀架移动松紧纷歧,定位精度变差。由这类致使的尺度超差经过调整是无法消除的,只需康复导轨精度,才干彻底处理。扫除办法是项修,铲刮X轴拖板导轨面和镶条。加强设备往常保护养护,守时查看刮屑板,及时替换失效件。
(4)刀架定位销或孔严峻磨损。因为刀架定位销或孔磨损、反转刀架每次定位方位就不只需,经过夹紧刀架就坚持在定位方位上,由此致使加工尺度动摇。替换磨损件。往常留意刀架的光滑,避免呈现碰击作业和过负荷切削。
(5)机床导轨光滑不良或运动进程中铁屑进入动态导轨副之间。机床导轨光滑不良或因为刮屑板失效,铁屑进入动态导轨副之间,致使抵触阻力大而不均匀,机床运动特性变差。坚持对导轨加油,替换破损刮屑板。加强设备往常保护养护。
2.在一台H1-K001三轴单元上精镗11A主减壳直径l00mm、90mm等孔,该机由两个加工基地单元构成,其间NC1单元精撞直径l00mm孔,NC2单元精撞直径90mm孔,加工时NC1单元精镗直径100mm孔从未呈现过超差,而NC2单元精撞直径90mm孔则不时呈现尺度超差景象,废品概率少时约1‰,高时达2%摆布(此数中不含刀具磨损、对刀差错等反常状况构成的废品)。
尽人皆知,撞刀一经调好,就成定值刀具,如对刀差错,发作的精度超差也为体系过失。现加工进程中有时呈现镗孔尺度超差,不作任何调整又康复正常尺度这种随机性精度缺点。为此,专门树立一个攻关小组,列出工件材料、刀具夹紧力、冷却液、吹屑体系、主轴和刀具7:24锥面、拉钉与抓爪、套筒、蝶形绷簧等协作移动状况等7项或许会致使精度缺点要素,并逐个查看剖析。在不正常时对机床盯梢监控,发现以下4种状况:
(1)纷歧样厂家毛坯呈现的废品概率纷歧样;
(2)查看发现主轴与刀柄7:24锥面触摸面积达不到恳求;
(3)主轴刀具夹紧设备内呈现两片碟形绷簧破碎,使废品写行进;
(4)NC2单元在刀具沟通时,NC1单元精撞直径100mm孔仍在进行,铁屑飞溅落在NC2单元主轴内超差。
从缺点处理作用看,致使偶发尺度超差首要要素是,主轴刀柄夹紧力短少和主轴内锥与刀柄触摸刚度差所构成的。当材料较硬时,因为刀杆较长,主轴与刀柄触摸刚度又差,切削力较大时,刀片方位就会发作改动,所以铿出孔偏大。
3.江铃底盘公司2004年购进一批CKA6150数控车床中,有一台投产三个月后开端偶然呈现X轴方向尺度超差(加工件公役带0.035mm),废品底子上呈如今回来参看点后加工榜首件,但并非每次回参看点加工榜首件都是废品,仅仅偶然呈现。经查看加工件超差有几个毫米,只需重回一下参看点,又正常。
在扫除操作者误操作或许性后,差异这缺点与回参看点有关,查看减速挡块及电气开关,无松动景象,所以告诉机床出产厂“三包”人员,在同厂家人员一同对废品查看中,发现超差约为一个丝杠螺距,但是查看减速挡块到参看点间隔也正常。后偶然一次查看发现,因为减速开关处许多尘埃堆积,致使开关活络度变差,替换减速开关,缺点扫除。

六、活络处理随机性精度缺点办法

因为处理随机精度缺点,查找与差异需求一段时刻的查询并堆集初始数据,假定前期一贯留意材料的堆集,在查找的进程中就便于剖析趋势并作出精确的处理。
为活络处理随机性精度缺点,在设备处理方面,应养成树立设备修补档案的习气。每台设备一个档案本,记载着每次设备缺点景象、要素剖析、处理进程、备件替换、修后作用盯梢、修补人等记载,一同要作好设备养护记载,保证记载实在性,这对剖析查找缺点有利。
在质量处理方面,应按质量处理规范恳求,坚持做质量操控图,多见的有X—R图,便于找出随机性过失。

七、随机性精度缺点的避免

1.把好设备收买和设备质量关
收买设备应选名牌定型商品,机床本身存在先天性缺点如构造刚性差、制作设备质量差致使的精度缺点很难扫除。设备设备应严峻按运用阐明书恳求进行,地基有必要健壮、防振,承重契合恳求,合理安顿调整垫块方位,水平调调整应契合恳求,机床接地应规范,电柜内动力线和信号线要分隔走线,间隔契合恳求,从行进机床抗搅扰才干。
2.细心施行设备的保护养护准则
致使精度缺点首要要素是:机床保护养护不到位,机床导轨、滚珠丝杠螺母副、分度作业台、反转刀架、主轴传动等要害部件光滑不良、磨损、松动等构成运动精度降低。别的禁绝确合理运用机床、常常超负荷切削、超规矩速度移动部件,也是致使精度缺点要素之一。
3.行进操作者娴熟程度
操作者不娴熟,如呈现刀具碰击机床损坏主轴或刀架、损坏作业台或导轨,这都会使随机性精度缺点率行进。要素即便知道也难于扫除。
4.精确合理运用数控机床
数控机床运用不妥是致使随机性精度超差要素之一,运用步进电机驱动的开环数控车床如超负荷切削或运用过大的快移速度会致使电机丢步。
5.行进修补工的修补技能
实习作业进程中常发现因为修补工调整、修补不妥而致使设备精度缺点拓宽或修补质量不高景象。因而,行进修补工的修补技能很首要。

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