❶ 怎樣處理數控銑床刀具的徑向跳動
在數控銑床切削加工過程中,造成加工誤差的原因很多,刀具徑向跳動帶來的誤差是其中的一個重要因素,它直接影響機床在理想加工條件下所能達到的最小形狀誤差和被加工表面的幾何形狀精度。在實際切削中,刀具的徑向跳動影響零件的加工精度、表面粗糙度、刀具磨損不均勻度及多齒刀具的切削過程特性。刀具徑向跳動越大,刀具的加工狀態越不穩定的,越影響加工效果。 二、徑向跳動產生原因刀具及主軸部件的製造誤差、裝夾誤差造成刀具軸線和主軸理想回轉軸線之間漂移和偏心、以及具體加工工藝、工裝等都可能產生數控銑床刀具在加工中的徑向跳動。1、主軸本身徑向跳動帶來的影響產生主軸徑向跳動誤差的主要原因有主軸各個軸頸的同軸度誤差、軸承本身的各種誤差、軸承之間的同軸度誤差、主軸撓度等,它們對主軸徑向回轉精度的影響大小隨加工方式的不同而不同。這些因素都是在機床的製造和裝配等過程中形成的,作為機床的操作者很難避免它們帶來的影響。2、刀具中心和主軸旋轉中心不一致帶來的影響刀具在安裝到主軸的過程中,如果刀具的中心和主軸的旋轉中心不一致,必然也會帶來刀具的徑向跳動。其具體影響因素有:刀具和夾頭的配合、上刀方法是否正確以及刀具自身的質量。3、具體加工工藝帶來的影響刀具在加工時產生的徑向跳動主要是因為徑向切削力加劇了徑向跳動。徑向切削力是總切削力在徑向的分力。它會使工件彎曲變形和產生加工時的振動,是影響工件加工質量的主要分力。它主要受切削用量、刀具和工一件材料、刀具幾何角度、潤滑方式和加工方法等因素的影響。三、減少徑向跳動的方法刀具在加工時產生徑向跳動主要是因為徑向切削力加劇了徑向跳動。所以,減小徑向切削力是減小徑向跳動重要原則。可以採用以下幾種方法來減小徑向跳動:1、使用鋒利的刀具選用較大的刀具前角,使刀具更鋒利,以減小切削力和振動。選用較大的刀具後角,減小刀具主後刀面與工件過渡表面的彈性恢復層之間的摩擦,從而可以減輕振動。但是,刀具的前角和後角不能選得過大,否則會導致刀具的強度和散熱面積不足。所以,要結合具體情況選用不同的刀具前角和後角,粗加工時可以取小一些,但在精加工時,出於減小刀具徑向跳動方面的考慮,則應該取得大一些,使刀具更為鋒利。2、使用強度大的刀具主要可以通過兩種方式增大刀具的強度。一是可以增加刀桿的直徑在受到相同的徑向切削力的情況下,刀桿直徑增加20%,刀具的徑向跳動量就可以減小50%。二是可以減小刀具的伸出長度,刀具伸出長度越大,加工時刀具變形就越大,加工時處在不斷的變化中,刀具的徑向跳動就會隨之不斷變化,從而導致工件加工表面不光滑同樣,刀具伸出長度減小20%,刀具的徑向跳動量也會減小50%。3、刀具的前刀面要光滑在加工時,光滑的前刀面可以減小切屑對刀具的摩擦,也可以減小刀具受到的切削力,從而降低刀具的徑向跳動。4、主軸錐孔和夾頭清潔主軸錐孔和夾頭清潔,不能有灰塵和工件加工時產生的殘屑。選用加工刀具時,盡量採用伸出長度較短的刀具上刀時,力度要合理均勻,不要過大或過小。5、吃刀量選用要合理吃刀量過小時,會出現加工打滑的現象,從而導致刀具在加工時徑向跳動量的不斷變化,使加工出的面不光滑吃刀量過大時,切削力會隨之加大,從而導致刀具變形大,增大刀具在加工時徑向跳動量,也會使加工出的面不光滑。6、在精加工時使用逆銑由於順銑時,絲杠和螺母之間的間隙位置是變化的,會造成工作台的進給不均勻,從而有沖擊和振動,影響機床、刀具的壽命和工件的加工表面粗糙度而在使用逆銑時,切削厚度由小變大,刀具的負荷也由小變大,刀具在加工時更加平穩。注意這只是在精加工時使用,在進行粗加工時還是要使用順銑,這是因為順銑的生產率高,並且刀具的使用壽命能夠得到保證7、合理使用切削液。合理使用切削液以冷卻作用為主的水溶液對切削力影響很小。以潤滑作用為主的切削油可以顯著地降低切削力。由於它的潤滑作用,可以減小刀具前刀面與切屑之間以及後刀面與工件過渡表面之間的摩擦,從而減小刀具徑向跳動。實踐證明,只要保證機床各部分製造、裝配的精確度,選擇合理的工藝、工裝,刀具的徑向跳動對工件加工精度所產生的影響可以最大程度地減小。
❷ 數控車床車削時振動怎麼辦,求高手解答
你查一下 卡盤中心軸線 和 頂尖軸線 是否在同一水平面???
1 是不是 細長軸工件,這肯定是會 振動的,沒有辦法可以解決
2 車削工件時,吃刀深度要合適,不然也會振動;
3 在振動時,試著降低主軸轉速,效果會好點
4 走刀速度也可以用倍率調節;
1 振動
車削加工過程中,工件和刀具之間常常發生強烈的振動,破壞和干擾了正常的切削加工,是一種極其有害的現象。當車床發生震動時,工件表面質量惡化,產生明顯的表面振紋,工件的粗糙度增大,這時必須降低切削用量,使車床的工作效率大大降低。強烈振動時,會時車床產生崩刃現象,使切削加工過程無法進行下去。由於振動,將使車床和刀具磨損加劇,從而縮短車床和刀具的使用壽命;振動並伴隨有噪音,危害工人身心健康,使工作環境惡化。車床振動可公為自由振動、強迫振動和自系振動,據測算,這三類振動分別5%,30%,65%。
當振動系統的平衡被破壞,彈性力來維持系統的振動,稱為自由振動(如圖1),在外界周期性干擾力持續作用下,被迫產生的振動稱為強迫振動(如圖2),由振動過程本身引起切削力周期性變化,又由這個周期性變化的切削力反過來加強和維持的振動稱為自激振動(如圖3)。
圖1 圖2
圖3
2 車床振動的振源
尋找振動的來源,並加以排除或限制,是有效控制振動的途徑。振源來自車床內部的,稱為機內振源;來自車床外部的,稱為機外振源。
由於自由振動是由切削力的突然變化或其它外力沖擊引起的,可快速衰減,對車床加工過程影響非常小,可以忽略不計。
強迫振動的振源
機內振源:車床上各個電動機的振動,包括電動機轉子旋轉不平衡及電磁力不平衡引起的振動;機床回轉零件的不平衡,如皮帶輪、卡盤、刀盤和工件不平衡引起的振動;運動傳遞過程中引起的振動,如變速操縱機機構中的齒輪嚙合時的沖擊力,卸荷帶輪把徑向載荷卸給箱體時的振動,三角皮帶的厚度不均勻,皮帶輪質量偏心,雙向多片摩擦離合器,滑動軸承和滾動軸承尺寸及形位誤差引起的振動;往復部件運動的慣性力,如離和器控制箱體的正反轉引起的慣性力振動;切削時的沖擊振動,如切削帶有鍵槽的工件表面時循環沖擊載荷引起的振動;車床液壓傳動系統的壓力脈動。
機外振源:其它機床、鍛壓設備、火車、汽車等通過地基傳給車床的振動。
自激振動的振源
引起自激振動的振源主要有車削時切削量過大、主切削力的方向、車刀的幾何角度的選擇不當等。
3 振源分析
1)查找車床振動振源的框圖,見圖4。
圖4 查找車床振動振源的框圖
2)車床主軸箱內振源分析
一方面主軸箱中齒輪、軸承等零部件設計、製造及裝配過程中存在某些不足之處,另一方面長期工作過程中使得某些零件失效,導致主軸箱在工作過程中產生了振動。齒輪在嚙合時引起沖擊產生頻率為嚙合頻率的振動,主軸安裝偏心所引起周期性振動;軸承的損傷所引起周期性沖擊或者激發自身的各個元件以固有頻率振動;以及其它因素所引起的振動。現以CA6140車床為例。對CA6140主軸箱傳動系統中軸的回轉頻率和齒輪嚙合頻率進行計算和實際測量(計算過程從略)。由於主軸轉速檔位較多,故僅選取主軸轉速為200rpm時計算主軸箱內各軸的回轉頻率和齒輪嚙合頻率,計算結論數據如表1所示;主軸前端D3182121雙列向心短圓柱滾子軸的有關元件脈動頻率計算結論數據如表2所示。
表1
回轉
軸號理論頻率(HZ)實際頻率(HZ)回轉頻率嚙合頻率回轉頻率嚙合頻率ⅠfⅠ=13f56=760fⅠ=14.15f56=792ⅡfⅡ=19f38=730fⅡ=20.8f38=792f22=423f22=459ⅢfⅢ=7.29f58=423fⅢ=7.9f50=364.5f50=364.5f50=395ⅣfⅣ=7.29f50=364.5fⅣ=7.9f51=371.8f50=395f51=403.8ⅤfⅤ=7.44f50=371.8fⅤ=8f50=403.8f26=193.3f26=210ⅥfⅥ=3.333f58=193.3fⅥ=3.6f58=210
表2
內圈滾道波度172.8HZ滾珠通過內圈的頻率60.5HZ外圈的頻率47.5HZ滾珠自轉頻率29.4HZ
3)數據分析
經過大量實踐分析對比,發現主軸箱內頻率為f=173HZ、f=790HZ對切削力影響很大,f=173HZ頻率的振動主要是通過工件直接傳輸給刀架的,而f=790HZ一部分能量通過車床床身傳遞給刀架,一部分能量通過工件傳遞給刀架。
進一步對f=173HZ,f=790HZ頻率所產生振動原因進行分析=計算並與表1、表2對比。得出如下結果:f=173HZ是由主軸前端的雙列向心短圓柱滾子軸承的內圈滾道表面粗糙度很大所引起的,f=790HZ為軸承上齒輪(Z=56)的嚙合頻率,由摩擦片離合器在嚙合處剛性不足造成齒輪嚙合時不平穩所引起的。
通過以上分析可知,在切削過程中,f=173HZ和f=790HZ振動頻率對切削力影響很大。f=173HZ是由主軸前端的雙列向心短圓柱滾子軸承所引起的;f=790HZ是由軸承上的齒輪嚙合時不平穩所引起的。
4 車床振動的控制
1)對強迫振動的控制
·將振源與車床隔離。設置隔振裝置,將振源所產生的振動由隔振裝置大部分吸收,減少振源對車削加工的干擾。挖防振溝,將車床安置在防振地基上,設置彈簧或橡皮墊減少振動。
·減少激振力。如精確平衡回轉零部件,將電動機轉子、皮帶輪和卡盤作靜平衡和動平衡試驗,提高軸承裝配精度。
·提高車床傳動的製造精度。如將變速操縱機構中齒輪嚙合的製造精度提高,可以減少因齒輪嚙合傳動而引起的振動。
·提高工藝系統的剛度及阻尼。車床系統剛度增加,對振動的抵抗能力提高,亦可減少振動。
·調節系統的固有頻率,避免共振現象發生。
·採用減振器和阻尼器。
2)對自激振動的控制
·合理選擇與切削有關的系數;
·合理選擇車刀的幾何參數;
·合理安排刀尖高低、潤滑;
·提高工藝系統的抗振性
❸ 數控車床是機夾刀加工內槽震刀怎麼辦不是一般的震哦
在機床與工裝穩定的情況下,你就得選擇抗震性好的刀桿了
❹ 數控銑床刀具是怎麼加緊的
在帶有刀庫的自動換刀數控機床中,為實現刀具在主軸上的自動裝卸,其主軸必須設計有刀具的自動夾緊機構。自動換刀立式銑鏜床主軸的刀具夾緊機構如圖1所示。刀夾1以錐度為7:24的錐柄在主軸3前端的錐孔中定位,並通過擰緊在錐柄尾部的拉釘2拉緊在錐孔中。夾緊刀夾時,液壓缸上腔接通回油,彈簧11推活塞6上移,處於圖示位置,拉桿4在碟形彈簧5作用下向上移動;由於此時裝在拉桿前端徑向孔中的鋼球12,進入主軸孔中直徑較小的d1處,見圖1b,被迫徑向收攏而卡進拉釘2的環形凹槽內,因而刀桿被拉桿拉緊,依靠摩擦力緊固在主軸上。切削扭矩則由端面鍵13傳遞。換刀前需將刀夾松開時,壓力油進入液壓缸上腔,活塞6推動拉桿4向下移動,碟形彈簧被壓縮;當鋼球12隨拉桿一起下移至進入主軸孔直徑較大的d2處時,它就不再能約束拉釘的頭部,緊接著拉桿前端內孔的台肩端面a碰到拉釘,把刀夾頂松。此時行程開關10發出信號,換刀機械手隨即將刀夾取下。與此同時,壓縮空氣由管接頭9經活塞和拉桿的中心通孔吹入主軸裝刀孔內,把切屑或臟物清除干凈,以保證刀具的安裝精度。機械手把新刀裝上主軸後,液壓缸7接通回油,碟形彈簧又拉緊刀夾。刀夾拉緊後,行程開關8發出信號。
❺ 數控機床震動的原因及控制方法
1:機床振動,因你是簡式數控,傳動箱相對復雜,齒輪傳遞較多,且主軸軸承精度肯定不如數控機床,故高速切削有振動;
2:另,如果不是標準的軸類零件,夾具配重很關鍵,如果不能保證主軸(夾具)的動平衡,再好的機床也會有振動
3:機床在快速移動時震動或沖 擊,原因是伺服電機內的檢測接觸不良
4:機床以低速運行時,機床工作台是蠕動著向前運動;機床要以高速運行時,就出現震動。
5:除了我們上面討論過這些引起振動的原因外,還可能是系統本身的參數引起的振盪。眾所周知;一個閉環系統也可能由於參數設定不好,而引起系統振盪,但最佳的消除這個振盪方法就是減少它的放大倍數,在FANUC的系統中調節RV1,逆時鍾方向轉動,這時可以看出立即會明顯變好,但由於RV1調節電位器的范圍比較小,有時調不過來,只能改變短路棒,也就是切除反饋電阻值,降低整個調節器的放大倍數。
解決辦法:
機床爬行和振動問題是屬於速度的問題。既然是速度的問題就要去找速度環,我們知道機床的速度的整個調節過程是由速度調節器來完成的。特別應該著重指出,速度調節器的時間常數,也就是速度調節器積分時間常數是以毫秒計的,因此,整個機床的伺服運動是一個過渡過程,是一個調節過程。 凡是與速度有關的問題,只能去查找速度調節器。因此,機床振動問題也要去查找速度調節器。可以從以下這些地方去查找速度調節器故障:一個是給定信號,一個是反饋信號,再一個就是速度調節器的本身。 第一個是由位置偏差計數器出來經D/A轉換給速度調節器送來的模擬是VCMD,這個信號是否有振動分量,可以通過伺服板上的插腳(FANUC6系統的伺服板是X18腳)來看一看它是否在那裡振動。如果它就是有一個周期的振動信號,那毫無疑問機床振動是正確的,速度調節器這一部分沒有問題,而是前級有問題,向D/A轉換器或偏差計數器去查找問題。如果我們測量結果沒有任何振動的周期性的波形。那麼問題肯定出在其他兩個部分。 我們可以去觀察測速發電機的波形,由於機床在振動,說明機床的速度在激烈的振盪中,當然測速發電機反饋回來的波形一定也是動盪不已的。但是我們可以看到,測速發電機反饋的波形中是否出現規律的大起大落,十分混亂現象。這時,我們最好能測一下機床的振動頻率與電機旋轉的速度是否存在一個准確的比率關系,譬如振動的頻率是電機轉速的四倍頻率。這時我們就要考慮電機或測速發電機有故障的問題。 因為振動頻率與電機轉速成一定比率,首先就要檢查一下電動機是否有故障,檢查它的碳刷,整流子表面狀況,以及機械振動的情況,並要檢查滾珠軸承的潤滑的情況,整個這個檢查,可不必全部拆卸下來,可通過視察官進行觀察就可以了,軸承可以用耳去聽聲音來檢查。如果沒有什麼問題,就要檢查測速發電機。測速發電機一般是直流的。 測速發電機就是一台小型的永磁式直流發電機,它的輸出電壓應正比於轉速,也就是輸出電壓與轉速是線性關系。只要轉速一定,它的輸出電壓波形應當是一條直線,但由於齒槽的影響及整流子換向的影響,在這直線上附著一個微小的交變數。為此,測速反饋電路上都加了濾波電路,這個濾波電路就是削弱這個附在電壓上的交流分量。 測速發電機中常常出現的一個毛病就是炭刷磨下來的炭粉積存在換向片之間的槽內,造成測速發電機片間短路,一旦出現這樣的問題就避免不了這個振動的問題。 這是因為這個被短路的元件一會在上面支路,一會在下面支路,一會正好處於換向狀態,這3種情況就會出現3種不同的測速反饋的電壓。在上面支路時,上面支路由於少了一個元件,電壓必然要小,而當它這個元件又轉到了下面支路時,下面的電壓也小,這時不論在上面支路,還是在下面支路中,都必然使這兩條支路的端電壓下降,且有一個平衡電流流過這兩條並聯的支路,又造成一定的電壓降。當這個元件處於換向,正好它也處於短路,這時上下兩個支路沒有短路元件,電壓得以恢復,且也無環流。這樣,與正常測速發電機狀態一樣。為此,三種不同情況下電壓做了一個周期地變化,這個電壓反饋到調節器上時,勢必引起調節器的輸出也做出相應地,周期地變化。這是僅僅說了一個元件被短路。特別嚴重時有一遍換向片全部被碳粉給填平了,全部短路,這樣就會更為嚴重的電壓波動。 反饋信號與給定信號對於調節器來說是完全相同的。所以,出現了反饋信號的波動,必然引起速度調節器的反方向調節,這樣就引起機床的振動。 這種情況發生時,非常容易處理,只要把電機後蓋拆下,就露出測速發電機的整流子。這時不必做任何拆卸,只要用尖銳的勾子,小心地把每個槽子勾一下,然後用細砂紙光一下勾起的毛刺,把整流片表面再用無水酒精擦一下,再放上炭刷就可以了。這里特別要注意的是用尖銳的勾子去勾換向片間槽口時,別碰到繞組,因為繞組線很細,一旦碰破就無法修復,只有重新更換繞組。再一個千萬不要用含水酒精去擦,這樣弄完了絕緣電阻下降無法進行烘乾,這樣就會拖延修理期限。
採用這些方法後,還做不到完全消除振動,甚至是無效的,就要考慮對速度調節器板更換或換下後徹底檢查各處波形。
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❻ 數控機床振動怎麼調整
數控機床振動原因有很多,針對不同的因素,調整方法也不同,例如:
人的因素:
提高業務水平,豐富實踐經驗,加強責任心,提高設備維護水平,正確使用和保養數控機床設備,保證良好的潤滑和正常運行。
機器的因素
(1)提高數控機床自身的抗振性:可以從改善數控機床剛性,提高數控機床零件加工和裝配質量方面合理保養數控機床,使其處於最佳工作狀態。
(2)合理提高系統剛度:車削細長軸(L/D>12)採用彈性頂尖及輔助支承(中心架或跟刀架)來提高工件抗振性能的同時,用冷卻液冷卻以減小工件的熱膨脹變形,減小刀具懸伸長度;刀具高速自振時,宜提高轉速和切削速度,以提高切削溫度,消除刀具後刀面摩擦力下降特性和由此引起的自振,但切削速度不宜高於1.33m/s(80m/min);對數控機床主軸系統,要適當減小軸承間隙,滾動軸承應施加適當的預應力以增加接觸剛度,提高數控機床的抗振性能;合理安捧刀具和工件的相對位景。
材料的因素
提高毛坯材料的質量:要求上道工序的毛坯內部質量好,避免氣孔、砂眼、疏鬆等缺陷,同時外觀形狀規則、均勻,可以減小工件在切削加工過程中的振動。
方法的因素
(1)工件要正確裝夾
工件夾緊時,夾緊點要選在工件剛性好,且變形小的部位,以減小接觸變形,並且距工件承受切削力的位置越近越好,以減小工件受到力矩作用引起變形而產生振動。
(2)合理選擇刀具的材料
加工脆性材料可選用鎢鈷類硬質合金刀具,加工塑性材料可選用鎢鈷鈦類硬質合金刀具。如鎢鈷類YG8和鎢鈷鈦類YT5,抗振性強,分別適用於鑄鐵、有色金屬和鋼件的粗加工;而YG3和YT15則適用於精加工。
(3)合理選擇刀具的幾何角度
刀具在切削過程中,對產生振動影響最大的幾何角度是主偏角和前角。選擇刀具的幾何角度時,一般注意以下幾個方面:
工件系統剛性較弱時,應採用較大的主偏角,在75~90時,可有效減小徑向切削分力。
適當增大前角,使切削刃光滑銳利,降低表面粗糙度值,減小切削和刀具前面的摩擦力,可同時抑制和排除切削瘤產生,降低徑向切削分力。
盡量不採用負前角,盡量選用較小的刀尖圓弧半徑。
合理選用切削用量。