① 立式加工中心刀具伸出長度測量如何使用
立式加工中心加工前,用戶必須測出刀具在主軸上的伸出長度及其直徑等補償參數。目前常用的補償參數測量方法有:試切法、使用電子測頭、機械式、光學式對刀儀。試切法已很少採用,電子測頭價格昂貴,對刀儀在機外使用,應用較廣。用電子測頭或對刀儀對刀,均在靜態條件下進行。實際切削時,因為切削力及振動的影響,加工後的實際結果與靜態對刀數據並不完全一致。當刀具質量可靠,加工過程穩定時,軸向、徑向有0.01mm-0.02mm的修正量。需由操作者根據立式加工中心與刀具系統的具體情況,憑經驗調節。
立式加工中心刀具伸出長度測量使用步驟如下:
1、加工前對刀,先根據加工中心、切削用量、刀具、工件材料,用現有的一些經驗公式,大致估算切削力大小。
2、松開螺母,使彈簧只承受測量桿的重量。再根據切削力、彈簧剛度,上緊螺母,壓縮彈簧。使彈簧彈力基本等於切削力。
3、將測量裝置裝好,放在工作台上。千分表6打在量塊7(或數塊量塊疊加)頂端後,將表頭置「0」,確定一個測量基準。
4、用千分表打在測量桿3上表面。下降主軸5,使刀具4接觸測量桿上表面,並繼續壓縮彈簧2,使其產生變形,記下讀數。此時,螺母9、墊片8應與測量座1脫離接觸,刀具承受與切削力基本相同的彈簧彈力。千分表讀數所顯示的變形或忽略,予以考慮,視情況而定。
5、移開千分表,升起刀具回原點。
6、刀具伸出長度=加工中心z軸行程-此時z軸坐標值-量塊長度-千分表讀數。
不考慮加工中心測量裝置的誤差,不考慮加工中心工作台的製造誤差與磨損,採用比較法測量,量塊、千分表配合,測量的極限誤差為0.03mm。
若加工過程中,切削力變化很大,可以根據不同切削力在切削中的作用情況進行加權平均。在進行重要表面加工時,若切削力相差較大,也可對每一種切削力都進行相應的對刀操作,將所有結果輸入數控系統,切削時,分別調用具體的補償參數。
對刀儀應根據加工中心規格、刀具、工件、切削用量具體設計。彈簧兩端並緊磨平,剛度要適當,應能產生所需的彈力,並且彈力應在其工作范圍內。刀具接觸測量桿表面前後,應以0.01mm為單位緩慢進給。為保證套筒與測量桿的相對運動,可採用H6/h5間隙配合。刀具壓縮彈簧時,有可能造成測量座與測量桿兩軸線偏斜,導致測量桿上表面傾斜,增加測量誤差。可對測量桿上表面進行精磨,使其平面度達到3-4級。測量時,千分表在測量桿上表面外圈打一圈,取zui小與zui大值的平均值為千分表讀數。
② 數控加工中心卧加基準刀長怎麼設置
一般加工中心的刀長都是從主軸端面到刀尖的距離。
③ 數控機床檢測裝置故障分析
1位置檢測元件的維護1.1光柵尺的維護光柵尺本身具有一定的防護措施,有的需要給尺盒裡面通入潔凈的氣源,保持尺內氣壓大於外部氣壓,防止潮氣進入,但限於現場的生產環境及機床本身的加工條件(如高壓力的切削液等),還是要做好防污、防振等維護工作。1.1.1防污光柵尺由於直接安裝於工作台和機床床身上,因此,極易受到冷卻液的污染,從而造成信號丟失,影響位置控制精度。冷卻液在使用過程中會產生輕微結晶,這種結晶會在掃描頭上形成一層薄膜且透光性差,不易清除,故在選用冷卻液時要慎重。加工過程中,冷卻液的壓力和流量過大,容易形成大量的水霧,會污染光柵尺。光柵尺最好通入低壓壓縮空氣,以免掃描頭運動時形成的負壓把污物吸入光柵,壓縮空氣必須凈化,濾芯應保持潔凈並定時更換。1.1.2防振光柵尺拆裝時要用靜力,不能用硬物敲擊,以免引起光學元件的損壞。1.2光電脈沖編碼器的維護光電脈沖編碼器是在一個圓盤的邊緣上開有間距相等的縫隙,在其兩面分別裝有光源和光敏元件,當圓盤轉動時,光線的明暗變化,經過光敏元件檢測變成電信號的強弱,從而得到脈沖信號。編碼器的輸出信號有:兩個相位差90°的信號,用於辨向;一個零信號(又稱一轉信號),用於機床回參考點的控制;另外還有+5 V電源和接地端信號。編碼器的維護主要注意以下兩個問題。1.2.1防振和防污編碼器是一個精密的測量元件,本身密封很好,在使用和拆裝時要與光柵尺一樣注意防振和防污。污染容易出現在導線引出段、接插頭處,要做好這些部位的防護措施。振動容易造成內部緊固件松動脫落,造成內部短路。1.2.2連接問題連接問題分為連接松動和連接調整不當。編碼器的連接方式有內裝式和外裝式。內裝式與伺服電機同軸安裝,如:SIEMENS 1FT5、1FT6伺服電機上的ROD320編碼器。外裝式安裝於傳動鏈的末端,當傳動鏈較長時,這種安裝方式可以減小傳動鏈累積誤差對位置檢測精度的影響。由於連接的松動,所以往往會影響位置控制精度。另外,有些交流伺服電機的內裝式編碼器除了位置檢測外,還同時有測速和交流伺服電機轉子位置檢測作用,因此編碼器連接松動還會引起進給運動的不穩定,影響交流伺服電動機的換向控制,從而引起機床的振動。另外編碼器是通過皮帶傳動的,若傳動皮帶調整過緊,給編碼器軸承施加力過大,則容易損壞編碼器。維修實例1:一數控機床出現進給軸飛車失控的故障。該機床伺服系統為SIEMENS 6SC610驅動裝置和1FT5交流伺服電機帶ROD320編碼器,在排除數控系統、驅動裝置及速度反饋等因素後,將故障定位在位置檢測控制裝置。經檢查,編碼器輸出電纜及連接均正常,拆開ROD320編碼器,發現一緊固螺釘脫落並置於+5 V與接地端之間,造成電源短路,編碼器無信號輸出,數控系統處於開環狀態,從而引起飛車失控故障。維修實例2:一加工中心在主軸換刀時,主軸定位不準,重新設定後,試驗位置又有偏差。該機床的主軸位置檢測用一個脈沖編碼器,主軸和編碼器通過皮帶1:1傳動。由於系統有C軸位置顯示功能,手動將主軸旋轉一圈,發現位置變化小於360°。懷疑編碼器問題,卸下來檢查發現,圓光柵部分區域磨損。經分析後認為,主軸和編碼器的傳動皮帶調整過緊,長時間運行後,編碼器軸承損壞,使圓光柵與讀數頭部分摩擦。更換新的編碼器,將皮帶松緊調整適當後,未出現類似故障。2位置檢測元件故障診斷及維修實例當出現位置環報警時,將J2連接器脫開,在CNC系統一側,把J2連接器上的+5 V線同報警線ALM連在一起,合上數控系統電源,根據報警是否再現,便可迅速判斷故障部位是在測量裝置還是在系統介面板上。若問題出現在測量裝置,便可測J1連接器上有無信號輸入,這樣便可將故障定位在光柵尺或EXE脈沖整形電路。維修實例1:一卧式加工中心採用SIN8系統,帶EXE光柵測量裝置,運行中出現114號報警,同時伴有113號報警。從報警產生的原因看,由於114號報警,引起113號報警,因此將故障定位在位置檢測裝置。114號報警有兩種可能:一是電纜斷線或接地;二是信號丟失。前者可通過外觀檢查和測量診斷,後者主要是信號漏讀。如果某種原因使光柵尺輸出的正弦信號幅度降低,則在信號處理過程中,將會影響到被處理信號過零的位置,嚴重時會使輸出脈沖擠在一起,造成丟失。因為光電池所產生的信號與光照強度成正比,所以信號幅度下降無非是因為光源亮度下降或光學系統臟污所致。從尺身中抽出掃描單元,分解後看到,燈泡下的透鏡表面呈毛玻璃狀,指示光柵表面有一層霧狀物,燈泡和光電池上也有這種污物,這些污物導致了光源發光效率下降和輸出信號降低,通過對光柵的清洗可消除故障。維修實例2:某數控立式銑床配備FANUC 3M數控系統,位置檢測裝置為與伺服電動機同軸連接的編碼器。在運行過程中Z軸產生31號報警。查維修手冊,31號報警為誤差寄存器內容大於規定值,根據31號報警提示,將誤差寄存器的設定極限值放大,即將對應的參數由2 000改為5 000,然後用手搖脈沖發生器給Z軸發移動指令,又發生32號報警,32號報警表示誤差寄存器的內容超過±32 767,或數模轉換指令值超過了-8 192~+8 191的范圍。這種故障需要檢查系統的位置偏差診斷。誤差寄存器是用來存放指令值和反饋值之差的,當位置檢測裝置或位置控制單元發生故障時,就會引起誤差寄存器的超差,為此,將故障定位在位置控制裝置上。位置控制信號可以用診斷號800(X軸)、801(Y軸)、802(Z軸)來診斷。將三個診斷號調出,用手搖脈沖發生器分別給各軸發出指令,觀察其變化,給X、Y軸發出指令,位置偏差變化的過程與機床的移動是一致的。給Z軸發出指令偏差不消失。進一步定位故障是在Z軸控制單元還是在編碼器上,採用交換法,將Z軸和Y軸驅動裝置和反饋信號同時互換,發現同樣的故障現象出現在Y軸上,這說明Z軸控制單元沒問題,故障出現在與Z軸伺服電動機同軸連接的編碼器上。維修實例3:某數控銑床,配備DECKEL系統,位置檢測裝置採用HEIDENHAIN LS907光柵尺,故障報警為Z軸檢測系統臟污。系統啟動後,移動Z軸時,低速時比較穩定,當跟隨誤差超過60時,機床就過沖,並發出該報警,且上升時不報警,下降時報警。根據報警內容,首先確認光柵尺是否需要清潔。拆下檢查後,發現光柵尺外殼上有較多潤滑油,這是由於機床對光柵尺的保護措施不到位,長時間使用後,機床導軌潤滑油順著床身流到光柵尺部位。清洗光柵尺,安裝上重試,還發生光柵尺報警。這時,分析光柵尺是否本身有故障。正好該機床Y軸光柵尺與Z軸規格、型號相同,採用置換法將兩根光柵尺進行互換,結果Y軸出現測量系統故障,可以確定是光柵尺本身故障,進一步對光柵尺進行鑒定,確認讀數頭有故障,更換讀數頭,機床恢復正常。位置檢測裝置是數控機床的關鍵部件,在數控機床故障中經常出現,在維修過程中,要仔細認真的研究,才能迅速查找出故障所在,保證機床的正常運行。
④ 卧式,立式加工中心的基本結構有那些
加工中心一般由輸入設備數控裝置,主軸和進給伺服單元位置檢測單元,PLC,介面電路和機床本體,ATC換刀裝置等組成大型設備有工作台自動交換設計
⑤ 卧式加工中心主軸維修都有哪些要點
加工中心是從數控銑床發展而來的。與數控銑床的最大區別在於加工中心具有自動交換加工刀具的能力,通過在刀庫上安裝不同用途的刀具,可在一次裝夾中通過自動換刀裝置改變主軸上的加工刀具,實現多種加工功能。
電主軸常見故障的維修分析與排除方法:
1、電主軸發熱
(1)主軸軸承預緊力過大,造成主軸回轉時摩擦過大,引起主軸溫度急劇升高。
故障排除方法:可以通過重新調整主軸軸承預緊力加以排除。
(2)主軸軸承研傷或損壞,也會造成主軸回轉時摩擦過大,引起主軸溫度急劇升高。
故障排除方法:可以通過更換新軸承加以排除。
(3)主軸潤滑油臟或有雜質,也會造成主軸回轉時阻力過大,引起主軸溫度升高。
故障排除方法:通過清洗主軸箱,重新換油加以排除。
(4)主軸軸承潤滑油脂耗盡或潤滑油脂過多,也會造成主軸回轉時阻力、摩擦過大,引起主軸溫度升高。
故障排除方法:通過重新塗抹潤滑脂加以排除。
2、電主軸強力切削時停轉
(1)主軸電動機與主軸連接的傳動帶過松,造成主軸傳動轉矩過小,強力切削時主軸轉矩不足,產生報警,數控機床自動停機。
故障排除方法:通過重新調整主軸傳動帶的張緊力,加以排除。
(2)主軸電動機與主軸連接的傳動帶表面有油,造成主軸傳動時傳動帶打滑,強力切削時主軸轉矩不足,產生報警,數控機床自動停機。
故障排除方法:通過用汽油或酒精清洗後擦乾凈加以排除。
(3)主軸電動機與主軸連接的傳動帶使用過久而失效,造成主軸電動機轉矩無法傳動,強力切削時主軸轉矩不足,產生報警,數控機床自動停機。
故障排除方法:通過更換新的主軸傳動帶加以排除。
(4)主軸傳動機構中的離合器、聯軸器連接、調整過松或磨損,造成主軸電動機轉矩傳動誤差過大,強力切削時主軸振動強烈。產生報警,數控機床自動停機。
故障排除方法:通過調整、更換離合器或聯軸器加以排除。
3、電主軸工作時雜訊過大
(1)主軸部件動平衡不良,使主軸回轉時振動過大,引起工作雜訊。
故障排除方法:需要機床生產廠家的專業人員對所有主軸部件重新進行動平衡檢查與調試。
(2)主軸傳動齒輪磨損,使齒輪嚙合間隙過大,主軸回轉時沖擊振動過大,引起工作雜訊。
故障排除方法:需要機床生產廠家的專業人員對主軸傳動齒輪進行檢查、維修或更換。
(3)主軸支承軸承拉毛或損壞,使主軸回轉間隙過大,回轉時沖擊、振動過大,引起工作雜訊。
故障排除方法:需要機床生產廠家的專業人員對軸承進行檢查、維修或更換。
(4)主軸傳動帶鬆弛或磨損,使主軸回轉時摩擦過大,引起工作雜訊。
故障排除方法:通過調整或更換傳動帶加以排除。
4、刀具無法夾緊
(1)碟形彈簧位移量太小,使主軸抓刀、夾緊裝置無法到達正確位置,刀具無法夾緊。
故障排除方法:通過調整碟形彈簧行程長度加以排除。
(2)彈簧夾頭損壞,使主軸夾緊裝置無法夾緊刀具。
故障排除方法:通過更換新彈簧夾頭加以排除。
(3)碟形彈簧失效,使主軸抓刀、夾緊裝置無法運動到達正確位置,刀具無法夾緊。
故障排除方法:通過更換新碟形彈簧加以排除。
(4)刀柄上拉釘過長,頂撞到主軸抓刀、夾緊裝置,使其無法運動到達正確位置,刀具無法夾緊。
故障排除方法:通過調整或更換拉釘,並正確安裝加以排除。
5、刀具夾緊後不能松開
(1)松刀液壓缸壓力和行程不夠。
故障排除方法:通過調整液壓力和行程開關位置加以排除。
(2)碟形彈簧壓合過緊,使主軸夾緊裝置無法完全運動到達正確位置,刀具無法松開。
故障排除方法:通過調整碟形彈簧上的螺母,減小彈簧壓合量加以排除。
電主軸高速旋轉時發熱嚴重的分析及處理過程:
電主軸運轉中的發熱和溫升問題始終是研究的焦點。電主軸單元的內部有兩個主要熱源:一是主軸軸承,另一個是內藏式主電動機。
電主軸單元最突出的問題是內藏式主電動機的發熱。由於主電動機旁邊就是主軸軸承,如果主電動機的散熱問題解決不好,還會影響機床工作的可靠性。主要的解決方法是採用循環冷卻結構,分外循環和內循環兩種,冷卻介質可以是水或油,使電動機與前後軸承都能得到充分冷卻。
主軸軸承是電主軸的核心支撐,也是電主軸的主要熱源之一。當前高速電主軸,大多數採用角接觸陶瓷球軸承。因為陶瓷球軸承具有以下特點:
①由於滾珠重量輕,離心力小,動摩擦力矩小。
②因溫升引起的熱膨脹小,使軸承的預緊力穩定。
③彈性變形量小,剛度高,壽命長。由於電主軸的運轉速度高,因此對主軸軸承的動態、熱態性能有嚴格要求。合理的預緊力,良好而充分的潤滑是保證主軸正常運轉的必要條件。
採用油霧潤滑,霧化發生器進氣壓為0.25~0.3MPa,選用20#透平油,油滴速度控制在80~100滴/min。潤滑油霧在充分潤滑軸承的同時,還帶走了大量的熱量。前後軸承的潤滑油分配是非常重要的問題,必須加以嚴格控制。進氣口截面大於前後噴油口截面的總和,排氣應順暢,各噴油小孔的噴射角與軸線呈15o夾角,使油霧直接噴入軸承工作區。
電主軸維修工藝的要點:
1、根據電主軸的損壞情況,測量靜態、動態徑向跳動及抬起間隙和軸向竄動量。
2、用自製的專用工具拆卸電主軸。清洗並測量轉子擺差和磨損情況。
3、選配軸承。每組軸承的內孔及外徑的一致性誤差均要≤0.002~0.003mm,與套筒的內孔保持0.004~0.008mm的間隙;與主軸保持0.0025~0.005mm的間隙。電主軸維修認准機械,在實際操作中,以雙手大拇指能將軸承推入套筒的配合為最好。過緊會引起軸承外環變形,軸承溫升過高,過松則降低磨頭的剛度。
4、軸承的清潔,是保證軸承正常工作及使用壽命的重要環節,切勿用壓縮空氣吹轉軸承,因壓縮空氣中的硬性微粒會使滾道拉毛。
5、圓錐軸承或角接觸球軸承一定注意軸承安裝方向,否則達不到回轉精度要求。整個裝配過程採用專用工具,以消除裝配誤差,保證裝配質量。
6、當套筒內孔變形、圓度超差,或與軸承配合過松時,可採用局部電鍍法進行補償再研磨至要求,軸頸處也可採用此法。
7、電主軸上的圓螺母、油封蓋等零件的端面分別與軸承內外環的端面緊密接觸,因而其螺紋部分與端面的垂直度要求很高,可以採用塗色法檢查接觸情況。若接觸率<80%,可研磨端面,使之達到垂直度要求。此項工作很重要,它的精度會影響磨床主軸接長桿的徑向跳動,從而影響到磨削工件的表面粗糙度。
8、裝配後的電主軸進行軸向調整(調整時用拉簧秤測量),同時應測量靜態、動態徑向跳動及抬起間隙,直至達到裝配工藝要求。
9、在機器實際運轉條件下,排除裝配、機器運轉時的熱變形等因素的影響,在一定轉速下,應用動平衡儀對轉子進行動平衡。
由於電主軸是高速精密元件,定期維護是非常有必要的。電主軸定期維護如下:
1、電主軸的軸向跳動一般要求為0.002mm(2μm),每年檢測2次。
2、電主軸內錐孔的徑向跳動一般要求為0.002mm(2μm),每年檢測2次。
3、電主軸芯棒遠端(250mm)徑向跳動一般要求為:0.012mm(12μm),每年檢測2次。
4、蝶形彈簧的漲緊力要求為:16~27KN(以HSK63為例)每年檢測2次。
5、拉刀桿松刀時伸出的距離為:10.5±0.1mm(以HSK63為例)每年檢測4次。
數控加工中心是由機械設備與數控系統組成的適用於加工復雜零件的高效率自動化機床。數控加工中心是目前世界上產量最高、應用最廣泛的數控機床之一。它的綜合加工能力較強,工件一次裝夾後能完成較多的加工內容,加工精度較高,就中等加工難度的批量工件,其效率是普通設備的5~10倍,特別是它能完成許多普通設備不能完成的加工,對形狀較復雜,精度要求高的單件加工或中小批量多品種生產更為適用。它把銑削、鏜削、鑽削、攻螺紋和切削螺紋等功能集中在一台設備上,使其具有多種工藝手段。加工中心按照主軸加工時的空間位置分類有:卧式和立式加工中心。按工藝用途分類有:鏜銑加工中心,復合加工中心。按功能特殊分類有:單工作台、雙工作台和多工作台加工中心。單軸、雙軸、三軸及可換主軸箱的加工中心等。
⑥ 數控卧式加工中心的自動換刀具裝置,知道的進來解答下!謝謝!
我不懂日語,但是按照圖上的意思,應該是刀套。。你這個是刀庫換刀的示意圖吧,18號那個東西是放不進刀庫中的。
⑦ 加工中心怎麼對刀設置刀的長度
通常有兩種:
用對刀儀測出刀具實際長度包含刀柄在內,數值都是正值。刀具長度有通用性。正規大機械廠都是按照這種方法來運行。
用機器Z向的機械原點到刀尖接觸到工件表面的數值來補正,數值為負值,刀具長度補正沒有通用性,適用於機器數量少,更換刀具頻率低,沒有對刀儀的作坊式加工廠。
刀具長補正都是用G43來運行。