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数控机床刚性不行怎么办

发布时间:2022-08-22 15:16:14

1. 数控车床薄壁工件加工变形怎么办

在数控车加工过程中,经常碰到一些薄壁零件的加工。车薄壁工件时,由于工件的刚性差,在车削过程中,数控车床薄壁工件加工变形一般是下面几种现象。

1.因工件壁薄,在夹压力的作用下容易产生变形。从而影响工件的尺寸精度和形状精度。当采用如图1所示三爪卡盘夹紧工件加工内孔时,在夹紧力的作用下,会略微变成三角形,但车孔后得到的是一个圆柱孔。当松开卡爪,取下工件后,由于弹性恢复,外圆恢复成圆柱形,而内孔则如图2所示变成弧形三角形。若用内径千分尺测量时,各个方向直径D相等。
2. 在切削力(特别是径向切削力)的作用下,容易产生振动和变形,影响工件的尺寸精度,形状、位置精度和表面粗糙度。
3. 因工件较薄,切削热会引起工件热变形,从而使工件尺寸难以控制。对于线膨胀系数较大的金属薄壁工件,如在一次安装中连续完成半精车和精车,由切削热引起工件的热变形,会对其尺寸精度产生极大影响,有时甚至会使工件卡死在夹具上。

我们知道了数控车床薄壁工件加工是怎么变形的,那么数控车床薄壁工件加工变形到底怎么办?下面介绍了几种解决方案。

1、工件分粗,精车阶段 粗车时,由于切削余量较大,夹紧力稍大些,变形也相应大些;精车时,夹紧力可稍小些,一方面夹紧变形小,另一方面精车时还可以消除粗车时因切削力过大而产生的变形。
2、合理选用刀具的几何参数 精车薄壁工件时,刀柄的刚度要求高,车刀的修光刃不易过长(一般取0.2~0.3mm),刃口要锋利。
3、增加装夹接触面 如图3所示采用开缝套筒或一些特制的软卡爪。使接触面增大,让夹紧力均布在工件上,从而使工件夹紧时不易产生变形。
4、充分浇注切削液 通过充分浇注切削液,降低切削温度,减少工件热变形。
5、增加工艺肋 有些薄壁工件在其装夹部位特制几根工艺肋,以增强此处刚性,使夹紧力作用在工艺肋上,以减少工件的变形,加工完毕后,再去掉工艺肋。
6、应采用轴向夹紧夹具 车薄壁工件时,尽量不使用径向夹紧,而优先选用如图4所示轴向夹紧方法。工件靠轴向夹紧套(螺纹套)的端面实现轴向夹紧,由于夹紧力F沿工件轴向分布,而工件轴向刚度大,不易产生夹紧变形。

2. 如何提高数控机床结构的抗振性

提高数控机床结构的抗振性,可以减小振动对加工精度的影响。提高机床抗振性的具体措施可以从减少内部振源、提高静刚度和增加阻尼等方面着手。
(1)减少机床的内部振源。
机床的内部振源有多种,可以通过对机床高速旋转的主轴、齿轮、皮带轮等进行动平衡试验;时装配在一起的旋转部件要保、证不偏心,并且消除其配合间隙;对机床上的高速往复运动部件的传动间隙要消除,并降低往复运动件的质量;对机床上的电机或液压油泵、液压马达等旋转部件安装隔振装置;在断续切削机床的适当部位安装飞轮等措施米减少机床的内部振源。
(2)提高静刚度。
提高机床构件的静刚度,调整构件或系统的固有频率,以避免共振的发生。前已述及,合理布置筋板、采用钢板焊接结构可以提高系统的静刚度。但是,如果采用增加构件壁厚的办法提高静刚度,会引起构件质量的增加,动剐度特性变坏,共振频率发生偏移,仍旧会产生共振。因此,在结构设计时应强调提高单位质量的刚度,使支撑件各部分的自身刚度、局部刚度和接触刚度互相匹配,达到系统整体刚度的最优化,这样才能真正提高系统的整体刚度。
(3)提高阻尼比。
增大阻尼可提高动刚度和自激振动稳定性。因此,可以在机床构件内腔填充混凝土等阻尼材料来提高结构的阻尼特性,抑制振动。对铸造支承件常采用附加减振材料、砂芯不清除等方法来提高阻尼比;对于焊接支承件,也可以通过填充混凝土来提高阻尼比。

3. 一台数控机床怎样才算刚性好

1. 刚度的定义:K=P/δ ,K——刚度(N/μm),P——力(N),δ ——变形(μm)。通常人们所说的“刚性”指的就是机床在受力的情况下所引起的变形量的大小的衡量。但是这只是静力变形。

2.通常机床的刚性体现在两方面:
1)静刚性。表示机床在切削过程中所引起的机床自身的变形的大小。
举个具体体现的例子:
切削受力X方向1000N,Y方向500N,Z方向200N。XYZ方向丝杠系统刚度K=100,100,80.则切削时三轴各自的变形:
δx=1000/100=10μm=0.01mm, δy=0.005mm, δz=0.0025mm。
例子中所述的K值即为衡量机床刚性的一个值。通常机床丝杠系统的K值在50~200之间。
除此之外,还有导轨的变形,床身的变形等等。静刚性是由多种因素构成的,但最主要的环节是三轴丝杠系统的静刚性(车床为2轴)。

2)动态刚性。动态刚性是衡量一台机床刚性的最重要指标。
通俗的讲,机床动态刚性是指机床抵抗受迫振动的能力大小,术语上称为固有频率的大小。
刀具在切削的时候是高速旋转的,旋转切削及材料内部不均匀或者杂质引起振动。切削部位是整台设备的振动源。设备的丝杠系统、导轨系统,床身受振动源的影响会产生受迫振动。如果机床各部件的振动较大,就会对加工产生非常不利的影响,主要影响切削的粗糙度及刀具寿命,对高精度加工更是有致命性影响。
动态刚性受很多方面的影响,其中最主要的是丝杠导轨系统的动态刚性及床身铸铁件的抗振动频率,当然主轴刚性是最基础的也是最重要的环节。依照经验:
①丝杠直径越大、床身自重越大,主轴前端轴承内直径越大,则动态刚性越好;
②一般滚子轴承或滚柱直线导轨比滚珠式的动态刚性好,但转速受影响(滚柱轴承一般只用于车床);
③一般滑动导轨比滚动导轨动态刚性好,但滑动速度受影响(滑动导轨速度一般<30m/min,滚动导轨可以达到180m/min)

另外,机床调试参数的设置对动态刚度性能有非常大的影响。机械性能是基础,电气调试与机械性能的契合度却是发挥机械性能的关键条件。假设机械性能的得分是80分,但是电气调试数只能发挥其50%,这就比机械性能得分60分,电气调试发挥其90%的情况来得差。(电气参数不合理会引起伺服电机的反馈震颤)。

动态刚性没有具体检测的指标,但是通过试切样件可以大致看出机床的动态刚性的性能。主要通过大吃刀量切削测试、精加工样件测试、圆顶球面样件切削测试三个方面来检测。

综上所述,动态刚性受机械设计、机械制造、电气调试等贯穿于机床生产的所有环节的影响,是一台数控设备的综合性能的体现。通常来说,动态刚性与静态刚性是正比关系。

以上回答,全部凭个人经验手打。没有复制任何资料,希望能得到最佳回答。

4. 数控机床振动怎么调整

数控机床振动原因有很多,针对不同的因素,调整方法也不同,例如:

人的因素:
提高业务水平,丰富实践经验,加强责任心,提高设备维护水平,正确使用和保养数控机床设备,保证良好的润滑和正常运行。

机器的因素
(1)提高数控机床自身的抗振性:可以从改善数控机床刚性,提高数控机床零件加工和装配质量方面合理保养数控机床,使其处于最佳工作状态。

(2)合理提高系统刚度:车削细长轴(L/D>12)采用弹性顶尖及辅助支承(中心架或跟刀架)来提高工件抗振性能的同时,用冷却液冷却以减小工件的热膨胀变形,减小刀具悬伸长度;刀具高速自振时,宜提高转速和切削速度,以提高切削温度,消除刀具后刀面摩擦力下降特性和由此引起的自振,但切削速度不宜高于1.33m/s(80m/min);对数控机床主轴系统,要适当减小轴承间隙,滚动轴承应施加适当的预应力以增加接触刚度,提高数控机床的抗振性能;合理安捧刀具和工件的相对位景。

材料的因素
提高毛坯材料的质量:要求上道工序的毛坯内部质量好,避免气孔、砂眼、疏松等缺陷,同时外观形状规则、均匀,可以减小工件在切削加工过程中的振动。

方法的因素
(1)工件要正确装夹
工件夹紧时,夹紧点要选在工件刚性好,且变形小的部位,以减小接触变形,并且距工件承受切削力的位置越近越好,以减小工件受到力矩作用引起变形而产生振动。
(2)合理选择刀具的材料
加工脆性材料可选用钨钴类硬质合金刀具,加工塑性材料可选用钨钴钛类硬质合金刀具。如钨钴类YG8和钨钴钛类YT5,抗振性强,分别适用于铸铁、有色金属和钢件的粗加工;而YG3和YT15则适用于精加工。
(3)合理选择刀具的几何角度
刀具在切削过程中,对产生振动影响最大的几何角度是主偏角和前角。选择刀具的几何角度时,一般注意以下几个方面:
工件系统刚性较弱时,应采用较大的主偏角,在75~90时,可有效减小径向切削分力。
适当增大前角,使切削刃光滑锐利,降低表面粗糙度值,减小切削和刀具前面的摩擦力,可同时抑制和排除切削瘤产生,降低径向切削分力。
尽量不采用负前角,尽量选用较小的刀尖圆弧半径。
合理选用切削用量。

5. 数控车床没有普车刚性好到底什么原因导致的

什么叫数控刚性比普车差?楼主你没用脑袋好好想想。数控没必要把刚性做到一个和普车一样的高度!假如你非要做到一样的高度,性价比你承受的住?问题是大多数人不需要刚性太好的数控车!你非要刚性好的数控车又不是没有!多的是!你觉得划算可以去买!

6. 如何提高数控车床刀具耐用度

1,使用合理的转速及切削参数
2,选用适合的刀具,包括材质形状
3,保证切削预留量
4,原材料质量,元素含量及弯曲度
5,机台的水平及主轴的摆动
6,技术员的水平,完美的加工工艺

7. 数控车床车不准是怎么回事

1、外界干扰或脉冲丢失
由外界干扰而导致的加工尺寸不准,可以通过监视伺服驱动单元位置指令脉冲来判断(若采用的是步进驱动和电机,则可以通过相位灯指示进行判断)。即工作台从某位置出发,经过一系列运动后返回到该出发位置后,伺服驱动单元显示的指令脉冲数值与出发位置的脉冲数值是否相同(如果是步进驱动,则相位灯指示状态是否相同)。若不相同,则很有可能存在干扰。一般情况下,受干扰后,驱动单元接收到的脉冲数要多于控制器发出的脉冲。
2、机械故障
刀架转动不到位、刀架未锁紧、传动带打滑、传动间隙大、丝杠质量等机械故障也是引起加工尺寸偏差的重要原因。
3、参数调整不当
目前,数控机床型号众多,不同厂家生产的数控机床的结构、所用材料也不相同。因此,不同数控机床的惯量、刚性、负载大小、稳定性也不尽相同。其实,即使是同一厂家、同一型号的机床,由于装配、机床使用时间、环境温度等方面影响,其运行特性等也不可能完全相同。有些伺服单元适配性较差,按出厂默认的参数很难使机床达到一个比较理想的运行效果。因此,必须根据机床实际的惯量、刚性等调整好相关参数。参数设置合理,可以极大地发挥机床的性能,提高零件加工的效率和表面质量,否则机床容易引起振荡、超调等现象,引起零件尺寸偏差和表面质量下降。
4、工艺及操作
现场必须对用户的每一步操作、切削的每一道工序等进行仔细查看,找出问题所在。
5、机械回零位置不准
在零件加工时,如果发现加工尺寸存在偏差,且偏差的尺寸恰好为丝杠导程时,很大可能是由于机械回零位置不准的原因造成。在机械回零过程中,减速开关释放后,CNC开始搜索PC信号(采用伺服电机时为电机编码器一转信号),若PC信号恰好处于减速开关释放的临界点位置时,伺服电机可能立即停止也可能再多转一圈。因此可能造成机械回零位置偏差一个丝杠导程的距离。
此时的处理方法为重新调整减速开关的位置,避免PC信号处于临界点位置,最好能够调整到电机转半圈后PC信号才到达,这样有利于提高机械回零的精度。

8. 五轴联动机床怎样保证其刚性的

五轴加工中心的旋转轴有两种表现方式。一种是在主轴上表现出来的,这类机床的一大缺点就是旋转轴的刚性差。因为要"旋转"或是“摆动”,所以传动方式一定是“蜗轮蜗杆”或是“齿轮传动”,“蜗轮蜗杆”的方式刚性到是很好,但是体积太大,不可能安装在五轴联动数控机床主轴上,所以只能采取“齿轮传动”的方式,由于受空间限制还只能用小齿轮,齿轮小了刚性自然不好,所以这一类的五轴联动机床一般不做粗加工,只是做小切削量的精加工。
另外一种是旋转轴在工作台上体现出来的。这类五轴机,是采用回转轴用“蜗轮蜗杆”,摆动轴用大齿轮,所以这一类的刚性比上一类的要好很多,但是由于还是有齿轮传动的所以“刚性较好”也只是相对的。这一类的五轴机还是不能重力切削。
旋转轴的刚性问题是一个影响五轴机床性能的问题。为了提高旋转轴的刚性,现在有一种成本非常高但是却能有效解决“旋转轴刚性”问题的解决办法。那就是“力矩电机”。力矩电机的特点具有低转速、大扭矩、过载能力强、响应快、特性线性度好、力矩波动小等特点,可直接驱动负载省去传动齿轮。控制的时候还是采用闭环系统,直接控制旋转几度就是绝对的几度,不像“蜗轮蜗杆”或是“齿轮传动”还是要考虑间隙,所以运行精度也是相当的高的。但是力矩电机本身造价昂贵,而且需要特殊的伺服器来驱动,伺服系统较复杂,所以用力矩电机的成本相当高,一般只有一些高端的机床才会用,一般不太容易看到。

9. 怎么解决数控车床加工内经振刀的问题

咱不说废话,希望采纳 听我一步一步跟你说 ,首先 你 这个活得做一套抱抓 就是在你的卡盘爪子上焊上 长大概60到70左右的铁块 或者 是圆钢都行 。然后 车爪子 车成 直径 115MM的 最好放活的时候没有间隙 。 说实话 你工件内壁太薄了 不车抱抓 你还真没法干 肯定 卡盘狠了三角形 要不然就是锥度 。这样 俩问题解决了 。。其次 刀具使用上 。 一般人儿我不告诉他 呵呵 (玩笑 ) 最好是找个圆钢料 洗掉4个面 就是可以直接夹在 刀架上就好 然后 前面洗低点 直接焊刀 刀具百分百推荐 G8刀片 因为G8刀片减震作用 特别好 尤其是车不锈钢槽的时候 (一定注意水要跟上,必须跟上 如果磨好了刀 你 干一两天都不带磨刀的刀必须开槽0.4R角 )很 NB啊 转速 推荐180- 230, 忘了说 这刀只能精车 留 0.2-0.5之间 可以磨两把 一把粗 一把精 推荐 粗车 3毫米 进给量 0.15 精车 0.1 俗话说的好 不怕干 就怕站,在快 干不好活 也是白搭 哥们祝成功 如果有问题 直接来找 361154316 忘记说了 数控刀具有个缺陷就是 刀刃不快 如果车出大的振纹 那精车的时候 会好麻烦的

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