咨詢熱線:13825278561 聯(lián)系人:張先生 郵箱:zhangwangxing1983@163.com 地址:廣東省東莞市大朗鎮(zhèn)黃草朗東勝路56號(hào)
數(shù)控機(jī)床高速高精度機(jī)床加工問題分析
來源: 發(fā)布時(shí)間:2018-09-30 點(diǎn)擊量:1658
高速高精度機(jī)床加工中,對(duì)機(jī)床各個(gè)環(huán)節(jié)的要求都很高,某一個(gè)環(huán)節(jié)即便出現(xiàn)很小的紕漏,也可能導(dǎo)致機(jī)床發(fā)生振動(dòng),從而在加工表面出現(xiàn)各種振紋或影響加工精度。所以,在對(duì)加工品質(zhì)要求極高的機(jī)床加工中,需要嚴(yán)格確保所有關(guān)鍵環(huán)節(jié)都達(dá)到要求。
通常,對(duì)于機(jī)床加工質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生較大影響的有下圖中的六大因素。
遇到加工問題時(shí),在使用北京發(fā)那科推薦的標(biāo)準(zhǔn)加工參數(shù)基礎(chǔ)上,建議依次從機(jī)械、NC程序、加工工藝、刀具、CNC和伺服的角度,調(diào)查分析導(dǎo)致加工表面缺陷的原因并采取相應(yīng)措施。
1CHECK--機(jī)械
機(jī)械作為機(jī)床的基礎(chǔ),對(duì)加工的影響毋庸置疑,機(jī)械設(shè)計(jì)和裝配精度可大大降低對(duì)電氣側(cè)調(diào)試的依賴,因此,在模具加工調(diào)試時(shí),應(yīng)首先從機(jī)械側(cè)入手,分析機(jī)床特性,保證機(jī)械部分處在較佳的水平。
機(jī)械方面主要從以下幾項(xiàng)內(nèi)容排查:
? 配置確認(rèn)(線軌,螺距,主軸轉(zhuǎn)速)
? 裝配精度
(重點(diǎn)指標(biāo):Z軸反向間隙(線軌<5u,硬軌<10u),各軸重復(fù)定位精度<10u)
? 主軸振動(dòng)(15000rpm及以上主軸V1振動(dòng)等級(jí),15000rpm以下V3等級(jí))
? 外圍振動(dòng)(刀具振動(dòng)、油冷機(jī)、風(fēng)扇等)
振動(dòng)排查例:
?排查主軸振動(dòng)
- 主軸動(dòng)平衡
- 來自外部設(shè)備的振動(dòng)
通過調(diào)整主軸動(dòng)平衡或控制外部設(shè)備(風(fēng)扇電機(jī)等)的振動(dòng)來減小主軸振動(dòng)。
? 如何測(cè)量振動(dòng)
- 使用動(dòng)平衡儀器測(cè)量主軸
- 使用千分表測(cè)量檢棒
通常,主軸共振點(diǎn)也可通過觸覺和聽覺明顯感知!
?伺服軸機(jī)械剛性
- 當(dāng)加工點(diǎn)的指令跟隨性和抑制外力干擾的性能比較低時(shí)
- 提高機(jī)械剛性和速度增益,速度增益能設(shè)定的最大值取決于機(jī)械剛性
2CHECK—NC程序
NC程序作為模具成型的基礎(chǔ),對(duì)加工表面質(zhì)量和加工效率作用明顯,因此,檢查程序是否合理,是模具調(diào)試中需要重視的內(nèi)容。
程序方面重點(diǎn)關(guān)注的幾項(xiàng)為:
CAM軟件選擇
重要CAM參數(shù)分析
程序分析
? 重點(diǎn)CAM參數(shù)控制
1. 程序公差--FANUC推薦公差為1um,減小公差可提高加工表面質(zhì)量;
依據(jù)CAD模型生成的程序指令點(diǎn),確保每條小線段都不會(huì)超出公差范圍減小公差,刀具路徑變得更平滑
(推薦的公差 = 1μm)
2. 線段長度--通常根據(jù)公差設(shè)定由CAM軟件自動(dòng)確定。程序段長度直接影響加工效率,預(yù)讀程序段越多,小線段程序的最大進(jìn)給速度提高的可能性越大。因此可以實(shí)現(xiàn)高速加工,但同時(shí)需要使用與進(jìn)給速度相匹配的主軸轉(zhuǎn)速。
3. 步距--兩個(gè)切削路徑之間的水平距離,決定了切削后的殘余高度(表面粗糙度理論值),步距減小,表面粗糙度會(huì)變好,但會(huì)延長加工時(shí)間。
步距決定了切削后的殘余高度(表面粗糙度理論值)如果行距減小,表面粗糙度會(huì)變好。(步距推薦值:P=0.02*刀具直徑)
? 程序分析
使用程序模擬軟件對(duì)NC程序進(jìn)行合理性分析,是否存在“垃圾點(diǎn)”。垃圾點(diǎn)會(huì)造成加工表面有震紋或凹坑極小線段導(dǎo)致加工效率低下。
懷疑加工程序存在垃圾點(diǎn)時(shí),可以使用軟件對(duì)加工程序分析,進(jìn)行模擬仿真加工,驗(yàn)證實(shí)際加工效果。
如果程序仿真結(jié)果與實(shí)際加工效果一致,就可以判斷程序路徑不合理,需要修改走刀路徑(45°à0°)來解決問題。
3CHECK—工藝
工藝作為直接作用于工件表面的執(zhí)行方式,直接決定加工表面質(zhì)量和效率。因此,檢查工藝是否合適,是確保機(jī)床加工品質(zhì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。
工藝方面重點(diǎn)關(guān)注的幾項(xiàng)為:
? 主軸轉(zhuǎn)速(避開主軸共振點(diǎn),盡可能提高轉(zhuǎn)速以提高表面光潔度)
? 進(jìn)給速度(選擇適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給速度(F:S≈1:4),保證加工質(zhì)量的前提下提高效率)
? 切削深度(精加工盡量減小余量(約50u左右),提高光潔度,同時(shí)保證刀具壽命)
? 冷卻(選擇與加工材料相匹配的切削液,如鋁用切削液,鋼用切削油)
? 主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度
通過主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、刀具齒數(shù)來計(jì)算每齒進(jìn)給量,而每齒進(jìn)給量必須設(shè)定為合適數(shù)值(如果每齒進(jìn)給量減小,表面粗糙度會(huì)好)
4CHECK—刀具
刀具作為模具加工的介質(zhì),選擇是否合適對(duì)模具加工質(zhì)量存在很大影響。主要從以下幾方面確認(rèn)刀具:
? 刀具材質(zhì)(見下頁)
? 刀柄選擇
(通常15000rmp以上,建議使用HSK 真空刀具系統(tǒng))
? 刀具裝夾
(低速加工,采用BT刀柄,液壓夾頭;高速加工,選擇HSK刀柄,液壓或熱脹刀柄)
5CHECK—CNC
CNC側(cè)對(duì)模具加工的影響,主要體現(xiàn)在系統(tǒng)功能和高速高精的相關(guān)參數(shù),調(diào)試思路為:
? 系統(tǒng)功能確認(rèn)(AICC I、AICC II)
? 高速高精參數(shù)調(diào)整(由標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)導(dǎo)入)
? 前述步驟無法改善加工質(zhì)量則需進(jìn)行AICC參數(shù)微調(diào)
6CHECK—伺服
伺服方面,主要是借助Servo Guide進(jìn)行機(jī)床優(yōu)化,提高伺服系統(tǒng)剛性,減少加工誤差。伺服優(yōu)化主要包含:
? 伺服參數(shù)初始化確認(rèn)(確認(rèn)電機(jī)初始化無誤)
? 電流環(huán)(確認(rèn)HRV3+開啟)
? 速度環(huán)(盡可能提高伺服增益)
? 濾波器(確認(rèn)伺服無振動(dòng))
7總結(jié)
高速高精度機(jī)床加工問題的調(diào)試時(shí)非常復(fù)雜的,其原因就在于可能導(dǎo)致問題的原因非常之多,上文敘述的六個(gè)因素是影響加工質(zhì)量的主要原因,但也并非全部,其他諸如外部環(huán)境等也是需要考慮的因素。
在平常的加工調(diào)試中,很多人會(huì)優(yōu)先修改參數(shù),認(rèn)為這是最簡單方便的做法。但事實(shí)上這種方法并不值得推薦,頻繁的修改參數(shù)以應(yīng)對(duì)不同的加工問題,雖然有些時(shí)候可以對(duì)當(dāng)前問題有所改善,但長期而言不利于機(jī)床制造廠商的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化,也不利于成熟穩(wěn)定的產(chǎn)品生產(chǎn)品質(zhì)管理體系的建立。所以我們通常建議客戶在不斷優(yōu)化完善產(chǎn)品自身參數(shù)的同時(shí),遇到問題更應(yīng)當(dāng)去深入分析造成問題的實(shí)際原因,并通過合理有效的方式解決
相關(guān)產(chǎn)品
熱點(diǎn)資訊
- CNC加工石墨模具的技術(shù)2018-08-01
- BT刀柄中的7:24是什么意思?2018-07-31
- CNC加工件表面的加工方法2018-07-30
- CNC加工中出現(xiàn)這些問題,你怎么處理?2018-07-28
- CNC加工鈦合金注意事項(xiàng)2018-07-27
- 丈量數(shù)控機(jī)床刀具尺寸的簡便方法2025-03-14
- 數(shù)控車床多把刀具加工螺紋的對(duì)刀方法2025-03-13
- 走心機(jī)與走刀機(jī)的區(qū)別2025-03-12