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数控车床的保养范文1
引言
数控车床又称为CNC车床,是机电一体化的高技术产品,作为目前国内使用量最大,覆盖范围最广的一种数控机床,在我国国内机械加工占有重要作用。目前,数控车床的应用范围越来越广,具有很多的优点,如加工柔性好,生产效率高、精度高等。数控车床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的多少反映着一个国家国民经济发展和机械工业制造水平的高低,数控车床作为数控机床的主要品种,在数控机床中占有很大的比重,近几十年来,一直备受世界各国重视并得到快速的发展。
1 培养高素质技能人才。进行故障分析
数控车床从几十万元到几千万元的价格不等,是企业中的关键设备,如果一旦车床出现什么问题,这将会影响企业的经济效益。人们往往只注重设备的使用,而忽视对这些设备的保养和维修,往往在出现毛病时,才对这些设备进行维修及诊断,因此,为了充分发挥数控车床的诊断及维修,为维修创造良好的条件。
首先要有高素质的维修人员,这些人员要有高度的责任心,知识面要广,不仅要学习数控的基本技术,而且要掌握数控电器控制的不同学科的知识,比如,自动控制和拖动理论、计算机技术、控制技术、模拟与数字电路技术等。这些人员还要经过先进的技术培训,要针对数控技术的基础理论进行培训,不仅要让员工去相关的车床安装现场进行培训,而且这些人员也要向有经验的前辈学习,也要重视自学。在学习中要掌握科学的维修方法,在长期的实践中不断总结经验,积累经验,在日常工作中要不断提出问题,解决问题。在学习中要不断掌握对数控车床进行维修的先进工具和仪器。
不仅要有高素质的高素质人才,而且要对这些人员配备相关的物质设备,要准备好专用机通用的数控机床维修设备,必要的维修工具和相关的仪器等,要对每一台数控机床绘制完整的样图,完善相关的资料,要对数控车床的维修技术及车床使用等相关资料进行档案管理。
随着我国机械加工制造行业不断发展,数控车床因其在精度、柔性化、加工效率等方面的优良性能,已在加工行业得到充分的发挥,因此,掌握数控车床的使用和维修已成为必然。当数控车床发生故障时,为进行故障诊断,找出故障的原因,维修人员要做到以下两点:
1.1全面调查发生故障的现场
全面调查故障现场能使维修人员获得维修的第一手资料。在故障现场,首先应查看故障记录单,然后询问操作人员出现故障的全过程,充分了解故障现场以及已采取过的措施。与此同时,维修人员还应对故障现场进行仔细的分析和观察,查看系统外观、内部是否出现异常,在确认数控系统通电设备无危险的情况下方能接通电源,再次观察系统是否异常情况,查看CRI显示的报警内容等等。
1.2认真分析故障原因
发生故障时,数控系统虽然有各种报警系统或自动诊断程序,但并不能准确的指出发生故障的部位或原因。除此之外,同一报警和同一故障可以是很多原因引起的,因此,在分析故障时,不能只考虑一方面的原因,要对故障进行全方位的分析和研究,尽可能考虑各种因素。在分析故障时,维修人员不应局限于CNC部分,而应该对车床液压、机械、强电、气动等方面进行全方位的检查,并作出综合的判断,最终达到确诊和排除故障的目的。
2 数控车床维修与诊断的一般方法
对于大部分数控车床的故障,总的来说可以分为以下几个方法进行诊断:
2.1直观法
当故障发生时,维修人员可以通过故障发生时周围产生的各种声、气、味等异常的物理化学现象进行观察和分析,可以缩小故障地点的范围。但是,这种方法要求维修人员具有丰富的实践经验及综合判断能力。
2.2系统自诊断法
利用数控车床上自带的自动诊断功能,依据CRI上的显示报警信息及个模块上的发光二极管等器件的指示,可以判断出故障的大致起因,然后进一步利用系统自带诊断功能,还可以显示系统与各部分接口之间的信号状态,进而找出故障的大致位置。
2.3参数检测法
数控车床的参数是保证车床正常运行的前提条件。因此,我们可以通过分析故障继承的系统参数,来找出故障的原因。参数一般存放在储存器中,当受到外界干扰或电池不足时,可能导致部分参数丢失或变化,使车床无法正常工作,尤其是长期不用的车床,经常发生参数丢失的情况,因此,检查和恢复故障车床的参数是维修中行之有效的方法。
2.4功能测试法
通过功能测试程序,来检查车床的实际运动过程称功能测试法。它作为故障的一种检查方法,通过手工编制一个功能测试的程序,在故障车床上运行该程序,来检测故障车床功能(如圆弧插补、直线定位、螺纹切削、固定循环、用户宏程序等)的准确性和可靠性,进而判断车床故障的原因。
2.5部件交换法
当车床的故障范围大致确定时,维修人员可以通过部件交换法,在外部条件完全正确的情况下,利用同种的印制线路板、集成芯片或电器元件等替换有疑点的部件达到确定故障位置,从而,更好准确的对故障部位进行维修。
2.6原理分析法
依据数控车床的组成及工作原理,在原理上分析个点的参数和电平,同时利用示波器、万用表或逻辑分析仪等仪器对其进行测量、分析、比较,进而确认故障位置的方法,叫做原理分析法。此方法,对维修人员的专业技术及计算机技术和电路原理技术要求较高,在诊断的同时,还要针对具体的故障部位,绘出部分控制线路图,方便对故障车床进行维修。
2.7测量比较法
数控系统的印制线路板制造时,为了便于以后的调整和维修,一般都设置有检测用的测量端子,维修人员可以通过对故障车床的测量端子进行测量,与正常的印制线路板之间的电压和波形进行比较分析,从而进一步判断故障所在的位置。
数控车床的保养范文2
关键词:数控轧辊车床;操作;维护技巧
在轧辊车床的工艺能力方面,机床的精度主要对尺寸精度有影响。一般测量尺寸精度是比较方便的,机床系统误差(定位误差)对尺寸精度的影响可以通过更改加工程序而基本予以消除。这时应主要考虑随机误差(重复定位精度)对零件精度的影响,尤其对于用来修复轧辊孔型的车床这点尤为重要。数控轧辊车床的可靠性不单是前面提到的数控系统的无故障时问,还包括电控装置的可靠性。机床检测系统的准确性以及由于操作人员误操作时机床本身自保护的功能,这就要求我们在机床的设计和开发过程中对元器件的筛选,严格把关,在检测方法的选择上,尽量运用比较先进的、成熟的技术、如选用ArC对刀法(机内对刀法)或自动对刀,这样既可提高检测精度,又可减轻工人的劳动强度,提高生产效率。在车床的自保护方面。根据我们考察调研的结果,在数控系统设置软保护(限位)的前提下,还应在车床的一些重要部位设置硬保护(限位),这样可减少由于系统的误动作而产生的不必要损失。
1数控车床安全操作规程
数控车床安全操作规程如下:①操作人员必须熟悉机床使用说明书等有关资料。如主要技术参数、传动原理、主要结构、部位及维护保养等一般知识。②开机前应对机床进行全面细致的检查,确认无误后方可操作。③机床通电后,检查各开关、按钮和按键是否正常、灵活,机床有无异常现象。 ④检查电压、油压是否正常,有手动的部位先要进行手动。⑤各坐标轴手动回零(机械原点)。⑥程序输入后,应仔细核对。其中包括代码、地址、数值、正负号、小数点及语法。⑦正确测量和计算工件坐标系,并对所得结果进行检查。⑧输入工件坐标系,并对坐标、坐标值、正负号及小数点进行认真核对。⑨未装工件前,空运行一次程序,看程序能否顺利运行,刀具和夹具安装是否合理,有无超程现象。⑩无论是首次加工的零件,还是重复加工的零件,首件都必须对照图纸、工艺规程、加工程序和刀具调整卡,进行试切。(11)试切时快速进给倍率开关必须打到较低挡位。(12)每把刀首次使用时,必须先验证它的实际长度与所给刀补值是否相符。(13)试切进刀时,在刀具运行至工件表面30~50 mm处,必须在进给保持下,验证Z轴和X轴坐标剩余值与加工程序是否一致。(14)试切和加工中,刃磨刀具和更换刀具后,要重新测量刀具位置并修改刀补值和刀补号。
2数控轧辊车床的维护技巧
数控车床的电气故障和机械故障:数控车床故障按发生部位可分为电气故障和机械故障。电气故障一般发生在系统装置、伺服驱动单元和车床电气等控制部位。电气故障一般是由于电气元器件的品质下降、元器件焊接松动、接插件接触不良或损坏等因素引起,这些故障表现为时有时无。例如某些子元器件的漏电流较大,工作一段时间后,其漏电流随着环境温度的升高而增大,导致元器件工作不正常,影响了相应电路的正常工作。当环境温度降低以后,故障又消失了。这类故障靠目测是很难查找的,一般要借助测量工具检查工作电压、电流或测量波形进行分析。
机械故障一般发生在机械运动部位。机械故障可以分为功能型故障、动作型故障、结构型故障和使用型故障。功能型故障主要是指工件加工精度方面的故障,这些故障是可以发现的,例如加工精度不稳定、误差大等。动作型故障是指车床的各种动作故障,可以表现为主轴不转、工件夹不紧、刀架定位精度低、液压变速不灵活等。结构型故障可以表现为主轴发热、主轴箱噪声大、机械传动有异常响声、产生切削振动等。使用型故障主要是指使用和操作不当引起的故障,例如过载引起的机件损坏等。机械故障一般可以通过维护保养和精心调整来预防。
数控车床一般由CNC装置、输入/输出装置、伺服驱动系统、车床电器逻辑控制装置、车床等组成,数控车床的各部分之问有着密切的联系。CNC装置将数控加工程序信息按两类控制量分别输出:一类是连续控制量,送往伺服驱动系统;另一类是离散的开关控制量。送往车床电器和逻辑控制装置。伺服驱动系统位于CNC装置与车床之间,它一方面通过电信号与CNC装置连接,另一方面通过伺服电机、检测元件与车床的传动部件连接。车床电器、逻辑控制装置的形式可以是继电器控制线路或者是可编程控制器控制线路。它接受CNC装置发出的开关命令,主要完成主轴启停、工件装夹、工作台交换、换刀、冷却、液压、气动和系统及其他车床辅助功能的控制。另外要将主轴启停结束、工件夹紧、工作台交换结束、换刀到位等信号传送回CNC装置。数控车床本身的复杂性使其故障具有复杂性和特殊性。引起数控车床故障的因素是多方面的,有些故障的现象是机械方面的,但是引起故障的原因却是电气方面的;有些故障的现象是电气方面的,然而引起故障的原因是机械方面的;有些故障是由电气方面和机械方面共同引起的。在进行数控车床故障的诊断时,要重视车床各部分的交接点。
3 结论
数控车床由于采用计算机控制、机电一体化技术,结构复杂、元器件较多,使数控车床的故障复杂,维修难度大,故障率相对普通车床要高,这就要求维修人员要不断提高自己的维修水平。
参考文献:
[1]刘金常,王文震. 现代化轧钢厂电气设备维护及管理分析[J]. 山东工业技术,2014,23:194.
[2]姜武东,马加波,宋将,郭其江,吴勇. 高硼高速钢轧辊在棒材切分轧制中的应用[J]. 现代制造技术与装备,2014,02:38-39.
数控车床的保养范文3
关键词:数控车床;故障诊断;主轴传动;变速
数控机床综合应用了计算机、自动控制、精密测量、现代机械制造和数据通信等多种技术,是机械加工领域中典型的机电一体化设备。我院建设有数控加工专业国家级高技能人才实训基地,其中数控车床是重要的实训设备。在实训过程中发现CKA6150数控车床,出现部分主轴转速无法实现等情况,并且系统无报警,排除了人为等因素后,故障依然存在。本文以此数控车床的故障及排除实例进行分析。
一、CKA6150数控车床概述
CKA6150数控车床是大连机床集团有限责任公司开发的经济型数控车床,采用平床身,具有良好的经济型和实用性。选用FANUC 0i-MATE TB操作系统,可对工件进行多次重复循环加工。该机床为万能型通用产品,特别适合于军工、汽车、拖拉机、冶金等行业的机械加工。主要承担各种轴类及盘类零件的半精加工及精加工。可加工内、外圆柱面、锥面、车削螺纹、镗孔、铰孔以及各种曲线回转体。
二、故障现象与剖析
故障现象:主轴变速时,S1、S3、S5、S7、S9、S11转速正常,S2、S4、S6、S8、S10、S12无法实现。
数控机床的故障按有无自诊断显示可分为有报警显示故障和无报警显示故障,以上故障现象属无报警显示故障。无报警显示故障往往表现为指令正常,而执行时却不能动作,手动操作也无法执行动作,因此这类故障的排除相对于有诊断显示故障的排除难度更大。根据故障现象去确定最终故障点时,先后做了以下几方面的推断,即:
(一)查找系统的故障
数控机床的主传动系统是数控机床的重要组成部分,主要包括主轴箱、主轴头、主轴本体、主轴轴承等,是机床的关键部件。主轴部件是机床的重要执行元件之一,它的结构尺寸、形状、精度及材料等,对机床的使用性能都有很大的影响,特别是影响机床的加工精度。
主轴变速的方式有无级变速、分段无级变速、分段变速等。无级变速数控机床直接采用直流或交流伺服电动机实现主轴无级变速。分段无级变速数控机床在交流或直流伺服电动机无级变速的基础上配以齿轮等其他机构,使之成为分段无级变速,常见的有:带有变速齿轮的主传动、通过带传动的主传动、用两个电动机分别驱动主轴、内装电动机主轴。
该机床主传动采用双速电机+电磁离合器,可实现手动三档,档内自动变速。M03、M04启动主轴(正转或反转),M05停止。主轴分为手动高、中、低三档,当手动变速杆在相应三档位置时,主轴才能正(反)转,相应S代码才能有效。
(二)故障的判断
根据机床主轴变速的故障现象,依据该机床的变速原理可做以下分析:因主轴转速S1、S3可正常实现,则系统参数设置无误,低速挡可正常实现,同理根据S5、S7、S9、S11转速正常,则中速挡、高速挡均设置正确。S1、S5、S9转速正常,则电机可以正常实现接法,该功能正常;S3、S7、S11转速正常,则电机可以正常实现YY接法,该功能正常。S1、S3、S5、S7、S9、S11转速正常,则电磁离合器线圈YC1正常工作,S2、S4、S6、S8、S10、S12无法实现,应与电磁离合器线圈YC2的工作有关,可能是中间继电器KA9出现故障,也可能是电磁离合器线圈YC2故障。
三、故障排除
经过以上的推断,还需要进一步排除故障。首先要排除是否为中间继电器KA9损坏。经检测,系统输出Y2.7信号正常,KA9动作正常。
其次检查电磁离合器线圈YC2。经检查控制信号可正常传送到线圈YC2,但电磁离合器无动作,因此可以断定是电磁离合器损坏。更换新的电磁离合器,故障最终得以排除。
数控车床的保养范文4
关键词 转塔动力刀架;数控机床;数控应用技术
中图分类号TG659 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)86-0125-02
0引言
数控机床由于加工精度高、成品率高及投入的加工综合成本低等优点,广泛应用于机械加工和生产过程中。目前,数控车床和数控车削中心主要采用的加工工具是转塔动力刀架系统。普通车床一般采用的普通刀架系统,由操作人员人工换刀,操作效率低下,过程复杂。数控机床采用自动换刀系统,可以实现四工位、六工位、八工位和多工位加工。由于采用自动转塔动力刀架系统,因此,可大幅度提高加工效率和精度。如何在设计和应用中进一步提高加工精度,更大发挥转塔动力刀架的优势,本文将从多个角度,详细分析数控机床六工位动力刀架系统的优化方法 [1]。
1 数控机床转塔动力刀架的优化分析
目前,采用转塔动力刀架系统的数控机床,主要是数控车床,而数控车床正在向数控车削中心方向转化。数控车削中心的主要加工设备也是自动刀架系统。在整个数控车床或数控车削加工中心设备投入中,刀架系统的造价占据一半左右。该系统发生故障超过一半也与自动刀架系统有关。可想而知,自动刀架系统在数控车削加工中心和数控车床中所占据的重要地位。也就说,想提高数控车削加工系统的加工精确度和加工效率就必须从机械结构和系统控制方面优化自动刀架系统。
1.1 数控车削加工自动刀架系统的优化指标
数控车床和数控车削中心的刀架系统的自动换刀过程如图1所示。刀架系统分为两大类,一是带有刀库的自动换刀系统,一般由刀库、换刀机械手和伺服驱动系统组成。二是转塔动力刀架系统。这类系统将刀具固定在转塔上,根据加工需要转动转塔,从而更换刀具,实现加工目的。采用转塔换刀系统,有四项指标是衡量数控转塔刀架系统性能的优劣的标准。一是转位夹紧时间,二是故障率,三是转位准确度,四是换刀时间。转位夹紧时间是以转位45°、180°后夹紧刀具的时间;转位精度是指转塔转位到达后重新定位的精度;故障率就是指发生故障的频率,一般多发生在机械部分。换刀时间就是指刀具转换的时间,包括了转位夹紧时间。一般由机械结构决定换刀时间长短。目前,国内产品的四项指标与国外产品差距很大,虽然沈阳车床数控刀架分厂和中国烟台机床附件厂生产的转塔刀架装置指标比较高,但是都是采用的国外技术生产的,国内自行设计和生产的产品相比之下相差较多。国外主要厂家为德国的SAUTAR和意大利的Baruffadi,仅以中心高度160mm为例,其转位45°并夹紧的时间为0.8s左右而国内较好产品在1.6s以上。因此,提高系统工作效率和加工精度是当务之急。转塔动力刀架系统应该从两方面优化,即系统结构和程序控制。下面就这两个方面进行优化分析。
1.2 系统结构设计优化
在机床加工过程中,切削的加工精度取决于刀尖的位置。数控自动转塔刀架系统在工作过程一切自动运行,不能由人工调整。因此,要求刀架装置在结构上具有较高的强度和刚度。这样就要求设计转塔刀架机械系统时,切削力的计算一定准确,具体公式可详见文献[2]。另外,定位装置设计也对转塔转位精确性有很大影响。定位装置主要依靠定位传感器,早期的定位传感器采用接触式行程开关,触点容易老化失效。现在产品一般采用霍尔传感器。但是都是开关式的,只能粗定位,还需要采用复杂的机械齿轮装置进行精确定位。因此,机构复杂,容易出现问题。这样可以采用霍尔线性位移传感器,可以精确测量转塔转位置变化实现精确定位。
1.3 程序设计优化
在数控车床和数控车削加工中心使用之前,首先是要求系统编程人员根据加工对象的要求,编写好硬件驱动程序。其中,刀具转换程序的好坏也直接关系到转塔刀架运转的情况。因此,运行可靠、精确的控制程序就相当重要。在选刀程序设计时,一般原则是就近选刀。任意工位的选刀算法需要两个参数,一是判断转塔转动方向,二是计算出转动的步数。另外,系统会时刻记录刀号,根据刀架工位编码器检测刀架的转移工位,编写程序即可实际要求,实现立刻选刀。另外,电机控制也是非常重要的加工精度保证。在以电机驱动为主的转塔刀架系统中,电机驱动的准确程度影响系统定位,因此,可采用伺服电机、步进电机等高精度位置控制电机作为驱动源。在转塔执行刀具夹紧动作时,需要编写程序控制电机在夹紧完成后持续通电200毫秒,保证夹紧到位。类似这样的操作较多,需要编程时考虑周全。
1.4 转塔动力刀架装置的保养和维护
保证转塔动力刀架装置正常运行,降低故障的可能性是刀架系统精确运转的前提和基础。因此,日常的维护工作就显得至关重要。在转塔刀架系统中主要有两个部件在运行过程中经常出现故障。一是位置传感器。无论采用行程开关传感器还是霍尔传感器,长时间使用都有因灰尘、老化、油污等原因失灵。因此,在使用中注意清洁和检测,保证信号检测的正常。另外,刀架转塔一定注意防水防尘,一般刀架采用O型密封圈或防水环,防止冷却液、铁屑等进入刀架系统,从而腐蚀或损害减速齿轮。因此,在装配、安装过程中,一定注意不要划伤或损坏密封圈或防水环。
2结论
本文根据转塔换刀系统的各个环节的特点,详尽介绍了优化数控转塔换刀系统优化的方法和技巧。当然,在数控车床和数控车削中心生产实践过程中,不仅仅应用这些方法进行优化数控自动转塔刀架系统,相信还有更多、更好的系统优化方法可以在实际生产过程中得到推广和应用。
数控车床的保养范文5
【关键词】数控车床编程;常见问题;处理方法
随着数控技术的不断发展,数控机床的使用量越来越多,尤其在中小型企业和大型企业的修配车间,数控车床单件小批生产的情况也越来越多。而目前这些企业或车间生产零件往往是采用手工编程,刀具也往往是通用硬质合金或高速钢材料,其耐磨性相对不理想;操作人员在工作过程中大都要进行多次对刀、多次测量,从而多次设定刀补,工作量很大;对于一个零件多次装夹才能加工完成的,往往要使用多个程序,占用了系统的内存量;有的数控车床系统指令长时间不用,电器元件老化等原因造成到使用时可能会出现不能用的现象,也影响其使用寿命;编程人员对工件坐标系建立不当,加工质量有时难以得到保证;我在此仅根据自己多年的授课感受和在企业了解的情况,发现了一些关于数控车床编程中常见的几个问题,并总结出了一点相关规律,现陈述如下。
一、工艺问题
零件加工工艺的合理与否,直接反映和影响其加工质量,也要影响其生产率。不同的零件,其工艺不一样。例如加工顺序问题,如图所示零件,其基本加工顺序应为:
1.夹持右端(夹持长度50mm)车左端?25、?40及倒角达到要求;
2.以?25外圆和?40左端面定位车右端达到要求。
这样,满足了基准重合,既容易保证轴向尺寸要求,也容易满足同轴度要求。
其它工艺问题,这里不再赘述。
二、巧用G50(G92)与M00
灵活和巧妙使用G50(G92)与M00,既可以减少对刀次数,又可以减少程序数量,从而少用系统内存,也提高了生产率 。
如上图所示零件,车小端对刀端面Z坐标若设定为2(留2mm车端面),当车完后刀具走到(X50 Z37)点(第二对刀点)后使用M00,掉头可用G50(G92)设对刀点坐标:
G50(G92) X50 Z80
即可按下循环启动,无需再对刀,节约时间,以提高生产率,且只需一个程序就行了。如果中途不使用 G50(G92)与M00 或其它坐标设定,则需要两个程序才行。
下面谈谈第二对刀点Z坐标如何确定:
1.确定第一次装夹后,车了端面的露出总长度L1
2.确定第二次装夹厚露出总长度L2
3.计算L=L2-L1+a(a是刀具在对刀点处与工件间的安全距离)
4.第一次装夹后的坐标系中的Z坐标Z1+L即为第二对刀点在第一次装夹加工后应移动到的坐标值(Z1:第一对刀点的坐标值)
5.根据第二次装夹后的基准确定其G50的坐标值,如工件右端面为编程基准,Z为a;如卡盘端面为编程基准,Z为L2+a.,以此类推。
三、编程中基准的问题
编程基准应与设计基准重合,避免出现基准不重合误差,从而不进行尺寸链计算。
如上图所示零件,车右端应该以?40左端面为轴向(Z坐标)基准,否则除螺纹面和锥面两个长度尺寸以外,均需要进行尺寸链计算,有的尺寸很难达到图纸要求!
四、编程中绝对坐标与增量坐标的使用问题
合理使用绝对坐标与增量坐标可以在编程中简化计算和便于保证质量。
如上图所示零件,螺纹面与锥面的长度尺寸如果采用绝对坐标编程,需要进行尺寸链计算,增加了计算工作量,且难达到图纸要求,采用增量坐标就不需进行尺寸链计算了,也很容易达到要求。
五、编程中径向尺寸的确定
编程中径向尺寸的确定准确与否,在数控加工的手工编程过程中有着非常重要的意义。一方面影响操作人员的工作量,一方面又要影响生产率。我认为如果采用下述方法确定既可以减少因刀具磨损使操作人员多次进行刀补设定的工作量,又可以提高生产率。
1.如为自由公差,按基本尺寸计算坐标;
2.如有公差,按最小实体尺寸原则计算坐标;
1)外轮廓尺寸,按最小极限尺寸计算;
2)内轮廓尺寸,按最大极限尺寸计算。
六、系统中的指令代码问题与螺纹加工切入点问题
数控车床的保养范文6
关键词:几何精度;精度补偿;误差分析
数控机床是当前一种加工设备,代表着一个国家和地区的生产能力与水平。衡量机床质量的标准是其对金进行属切削加工时的精度是否达标。一个国家和地区拥有数控机床总量百分比能够有效衡量这个国家地区经济发展层次和工业制造整体水平,所以说,数控车床是先进生产力的代表,只有全面保证数控机床质量,才能提升产品质量,保证区域竞争力,赢得市场主动权。现代化,智能化的数控机床一直是世界各国非常重视的生产加工类设备,近年来,也随着科技的进步与发展而不断创新,形成了快速发展的良好态势。
1 数控机床精度分析
数控机床精度有多方面的体现,主要通过几何精度、位置精度以及加工精度来展现,任何一项不达标,则表明机床精度不符合要求。影响精度的因素也比较多,如果数控机床材质不合格,刚度不到位或者工作时间过长导致温度提升,均能对机床精度产生影响。
(1)数控车床几何精度。主轴几何精度和直线运动精度也对机床精度有着重要的影响。数控机床加工运作时,其工作过程主要是主动轴与回转轴之间的运行,二者需要在相对位置保持固定,可是,在实际生产过程中与设计情况有出入,两轴之间相对空间位置也并非固定不变,如果控制不好,构成主轴轴承零部件在制造环节中就会呈现一定的误差,这就直接造成了工作过程中受温度、工作强度、等条件影响,使主动轴轴承精度、主轴箱装配质量产生影响,导致主轴和回转部件出现严重的不平衡问题。主动轴支承轴颈生产加工时,圆度误差也是较大的问题,前后同轴度误差也难以控制,存在一定程度偏差,而加工生产过程中,主轴运转会出现热效应变形,任何一点控制不到,都会导致数控机床主轴几何精度不准。(2)位置精度问题。数控机床除主动轴产生几何精度问题外,还会出现惯量匹配的问题,摩擦力及机床所用伺服电机在生产加工时,都会有惯量匹配问题,这种现象对机床位置精度产生影响。因为数控机床中各个部位的组件如油缸油泵、电动机、液压机等在长期运转过程中,会通过相互摩擦产生一定的热能,如果热能不能转化,则会在长时间连续工作后造成摩擦热量,使内部一些主要部件发生受热膨胀,出现严重的形变问题,这也就直接形成了实际尺寸与设计尺寸存在误差情况,如果各个零件结构内部热应作用下不对称,也会使构件出现微小的形变,而这种数控机床运转部件受热形变问题,最容易造成机床位置精度不准。(3)加工精度问题。数控机床加工精度有其特殊性,和几何精度,位置精度存在本质上的区别,加工精度受综合因素影响大,是整台机床在操作过程中各种因素综合影响的结果,同时,也与机床几何精度和位置精度是密不可分的,在加工生a过程中,其加工的精度主要受到传动系统误差、检查校正系统误差、零件固定部件误差、刀具位置的误差等的影响大一些。另外,数控机床编程问题、生产工艺问题都能形成一定的加工精度影响,所以说,在生产过程中,需要不断提高加工精度,才能确保几何精度和位置精度准确,实现高质量加工作业。
2 检测数控机床精度
数控机床也存在老化的问题,特别是在使用一段时间后,与所有电气、机械设备一样,都有电子元件老化、零部件生锈、机械部件磨损等问题,只有全面做好数控机床铺检测,才能及时发现问题,通过定期的保养,确保设备运转良好,保养是否科学合理,对机床精度有着最直接的影响,能够对数控机床精度做进一步的补偿。
2.1 检测几何精度
几何精度对机床的影响较多,需要在运行过程中不断进行检测,确保运转良好。对机床几何精度检测工作中,需要对直线运动轴直线度进行检测,一般会用到平尺和千分表来检测,通过对部件在作业中的情况,科学测算垂直运动轴其他两个坐标轴线性偏差是否精准。对于普通立式数控加工设备而言,几何精度检测需要做到精细认真,一般检测项目有对机床工作台面平面度做检测,确保平整光滑;运动轴空间坐标不同方向移动产生角度是否保证垂直;主轴中心孔径,回转轴轴心线与机床工作台面是否保持垂直;机床运动轴X、Y坐标方向移动作业的时候台面平行度;X坐标方向移动台面T形槽侧面平行度;主轴箱延Z轴坐标移动直线度等,通过对各项目的检测,进一步确认机床铺几何精度是否达标,满足加工生产需求。
2.2 检测位置精度
数控机床位置精度受多方面因素影响,主要是定位精度、反向偏差精度和重复定位精度,不同的精度对机床造成的影响不同。定位精度就是数控机床工作台面或机床其他运动部件在实际运转过程中,是否在设定的运动位置,和编程指令有没有出入,是否达到位置一致。机床不同加工操作系统中,伺服系统、检测系统、进给系统出现问题,均会造成一定的误差,运动部件导轨几何误差容易产生位置精度不好的现象,定位出现误差就会加工生产出不符合设计的部件,零件尺寸就会不准确。
3 提高机床精度的措施
3.1 提高设计水平
从实际生产中看,目前我国使用的数控机床均是国产设备,一般机床加工生产企业都有研发能力,在自主研发,设计、制造、改进等方面有一定的水平,但是,还有一些部件是不能自主生产的,需要依靠进口,这就直接影响了整机质量。要想有效保证机床精准度,则需要在设计研发上下功夫。
机床主动轴是关键部件,在长期使用过程中,需要保证具备耐磨性和耐高温性,所以,在设计时,需要严格设计,保证满足对温度的适应性,对机床做好性能优化,确保机床加工精度。主轴系统设计需要对影响机床加工精度的构件安装到一个与主动轴中心相交的位置,与机床底座垂直安装,保持主轴箱两侧对称装配其余构件,只有这样,才能从理论上解决机床因受热对加工精度的直接影响。
3.2 提高机床几何精度
数控机床的几何精度对产品加工有一定的影响,如果控制不好,则会产生误差。几何精度对机床的生产精度起到决定性作用,只有全面做好几何精度控制,才能保证生产加工的精度。机床对零件加工生产时,主轴轴颈与轴承出现一定程度的摩擦,往往造成温度快速升高,与主轴箱箱体孔空间位置出现误差,则会导致轴承滚动,使轴承旋转变缓,影响设备的精度,只有全面控制好主轴轴承选配间隙,才能保证几何精度准确。
3.3 综合提高加工精度
数控机床使用是一个复杂的程序,需要严格把握各个环节,确保设计、制造、装配形成一个统一整体,实现机床的使用价值,加工精度合理控制,能够保证产品质量,需要综合性考虑,不能依靠改造一个部件来解决。需要充分考虑制造工艺中对机床精度影响的主要因素,通过对数控机床数控系统补偿值的重新设定,能够全面提升机床加工精度,保证机床良好运转。
4 结束语
采用数控机床加工大大提高了生产效率,但是,控制不力,也会造成生产加工的损失,只有全面做好数控机床检测与保养,才能确保机床生产质量,保持更高的加工精度,满足各方面生产工艺要求。