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2017年5月19日

高速加工中心對結構的基本要求 - 加工中心

由于高速加工中心的切削速度，進給速度和加減速度都大，因此機床的發(fā)熱量，運動部件的慣量也大，容易導致機床結構的過量溫升、熱變形和產(chǎn)生沖擊振動，最終會影響到加工精度、質量乃至機床和刀具的工作壽命和可靠性。所以，高速加工對機床結構的基本要求，首先是要三高，即靜剛度高、動剛度高和熱剛度高，也就是說，“三剛”特性要好；其次是運動部件要輕量化，即要盡量減少傳動系統(tǒng)的慣量。為此，機床結構設計應采取的原則措施是：為了提高結構的靜剛度，首先是選擇彈性模量大的材料，如鋼、鑄鐵等作為結構件的基本材料；其次是根據(jù)受力的性質（拉，壓或扭）和條件（力的大小，方向和作用點）選擇合理的結構截面形狀、尺寸、筋壁布置和機床的總體布局；三是結構件間的接合面要平整，面積大小要適當，接觸點在接合面上的分布要均勻，連接要牢固等；四是盡量采用箱形和整體型結構。為了提高結構的動剛度，首先是在保證靜剛度的前提下，選擇阻尼系數(shù)大的材料，如人造花崗巖，鑄鐵等作為基礎結構件的材料；二是通過模型試驗或模態(tài)分析合理設計和調整結構的質量分布和結構接合面的剛度值，以改變結構系統(tǒng)本身的固有振動頻率，使其遠離切削過程中所產(chǎn)生的強迫振動頻率，避免產(chǎn)生共振的可能性；三是有意采用能增加附加阻尼的結構設計，如帶夾芯的雙層壁鑄件和非連續(xù)焊接的焊件等；四是直線運動部件的支承導軌面間距離要盡可能寬闊，驅動力的作用線要居中并盡可能靠近運動部件的重心，傳動鏈中應無反向間隙，以保證運動平穩(wěn)，無沖擊。為了提高結構的熱剛度，原則上首先應采用熱容量大、熱脹系數(shù)小的材料和熱脹系數(shù)相近的材料作為結構材料；其次是根據(jù)機床上的熱源和溫度場的分布情況，盡量采用熱對稱和方便散熱或強迫冷卻的結構，包括采用熱補償措施的結構等，以減少熱變形帶來的對機床幾何精度和工作性能的影響。為了減少運動部件的重量和傳動系統(tǒng)的慣量，一是選用比重小的材料，如鋁合金和復合材料等，作為運動部件的結構材料；二是在保證剛度和承載能力的前提下，盡量去除多馀的材料；三是采用直接傳動，簡化傳動系統(tǒng)，縮短傳動鏈，以提高機床的運動品質。現(xiàn)實中能同時滿足上述條件要求的材料和結構是沒有的，只能按實際要求進行綜合評估后選取。

2017年5月19日

如何加工復雜的零件？ - 加工中心

許多原本很難制造、需要在不同設置和機器上采用數(shù)種不同加工工序的零件，采用車銑工藝就能以高效率制造出來。當零件形狀不對稱，或由于平面、型腔及障礙物等原因，零件表面的圓度達不到360°時，這種工藝便顯示出其優(yōu)越性。除了這些主要優(yōu)點外，車銑的其它好處還包括改善切屑控制、降低切削力、提高對要求嚴格的工件材料的加工能力，以及提高對付斷續(xù)切削的能力。車銑具備車削的金屬去除率，且表面光潔度即使不比車削更好，也能達到同等程度。一個主要優(yōu)點是工件不需要高速旋轉，這在加工不平衡零件時是一個好處。但是要完全發(fā)揮車銑工藝的潛能，必須正確地應用合適的銑刀。隱患是有的，但很容易避免。山特維克可樂滿開發(fā)出能妥善控制工藝參數(shù)的各種刀具和方法，從而擴大了車銑的應用范圍，并達到新的效率和質量水平。研發(fā)工作使人們全面認識到各種參數(shù)如何影響性能和結果，為發(fā)揮制造領域這一引人矚目的潛能提供了一項關鍵。就粗加工工序而言，車銑不需要專用刀具；但若要優(yōu)化精加工工序，則應使用專用的標準修光刃可轉位刀片。要使輕微的表面形狀偏差變圓滑，需要使用直的修光刃刀刃，而非用于一般銑削的常規(guī)弧形刀刃。在車銑運動中，切削點沿著生成表面的切削刃前后移動，而這意味著弧形刀刃可在直徑上造成更多的高度變化，從而加大扇形深度。至于車銑的隱患方面，銑刀相對于工件的位置對徑向形狀精度、工件承受的壓力和安全性以及工序的生產(chǎn)效率都是關鍵。銑刀旋轉軸相對于工件旋轉軸的偏移(即y軸偏移)決定了切削作用和銑刀在底部接觸表面的危險。這種偏移對適合車銑的各類銑刀所發(fā)生的影響和程度已經(jīng)得到仔細研究和確定。一般而言，偏移量應介于銑刀直徑的一半與零之間，而對于較大的銑刀直徑，往往需要若干特定的偏移量來制造符合所需半徑的凸肩。通常，處于偏移位置的銑刀不會離開在槽中足夠尖銳的角或正在加工的凸肩。因此，零偏移只用于最后的精加工。由于加工工藝的性質(銑削圓形表面)，不可避免地會有徑向形狀偏差的傾向。這些偏差大多可以用修光刃刀片加以抵銷，但在銑刀定位中也應考慮到這種誤差傾向。平面或扇面形成于表面，而其高度和形狀各異，這取決于銑刀的位置以及銑刀直徑與工件直徑的關系。例如，就同樣的銑刀尺寸而言，小工件直徑給出的扇形缺口高于大直徑。同樣，經(jīng)過廣泛試驗，已經(jīng)確定了這方面的推薦范圍，從而為達到優(yōu)質效果提供了合適的平衡。如欲了解更多信息，請聯(lián)系當?shù)厣教鼐S克可樂滿銷售代表。什么是車銑？車銑已有幾十年的歷史。它與車拉和螺紋銑削相關。車銑不使用固定的單刃刀具，而是使用旋轉銑刀來加工旋轉工件。有兩種車銑方法：面車銑(正交)和周邊車銑(平行軸)。面車銑是最常見的方法，主要運用端銑和面銑來加工工件外側。周邊車銑使用側面和面銑或長刃銑刀，主要用于內側加工。切削速度由刀具的旋轉來提供，進給則通過工件的旋轉與刀具的線性進給相結合來進行。因此，只有在工件能夠旋轉的情況下才適合車銑。典型的大小零件包括具有奇特設計特征的軸和箱體、曲軸、渦輪葉片、擠壓機類螺絲、起落架部件等。要進行有限的車銑，四軸就已足夠，但高級形狀或圓錐形則需要五軸，而多邊形更需要所有五軸同步運動。車銑刀具用于精加工的可轉位刀片銑刀采用一塊修光刃刀片，而coromill 590則采用可以軸向調節(jié)的刀片，并可裝備所有修光刃，適用于高速車銑和表面超精加工。今天的標準銑刀非常適用于車銑，并可配備專用的修光刃刀片。適合優(yōu)化各種配置的刀具不斷出現(xiàn)，它們均適用于車銑，例如整體硬質合金端銑刀(coromill plura)和大型圓刀片銑刀(coromill 300)，其中以可轉位立銑刀coromill 390和面銑刀coromill 245更為常見。此外，插銑刀適合某些切槽應用場合(coromill 210)。什么情況下適合車銑今天的零件正變得日益復雜，而制造業(yè)對效率的呼聲也更加高漲。因此，車銑工藝有很多用武之地，因為它能加工奇特的形狀，并往往能通過一次設置完成零件加工。四軸和五軸加工中心的演進，加上最近的多任務機床已使車銑工藝更為可行。總結車銑可能是決定零件留在機床上完成加工還是必須轉移到其它機器上的工藝。把旋轉工件與帶線性進給的旋轉刀具相結合，為使用標準銑刀加工形狀奇特的零件提供了可能性如何加工復雜的零件？許多原本很難制造、需要在不同設置和機器上采用數(shù)種不同加工工序的零件，采用車銑工藝就能以高效率制造出來。當零件形狀不對稱，或由于平面、型腔及障礙物等原因，零件表面的圓度達不到360°時，這種工藝便顯示出其優(yōu)越性。除了這些主要優(yōu)點外，車銑的其它好處還包括改善切屑控制、降低切削力、提高對要求嚴格的工件材料的加工能力，以及提高對付斷續(xù)切削的能力。車銑具備車削的金屬去除率，且表面光潔度即使不比車削更好，也能達到同等程度。一個主要優(yōu)點是工件不需要高速旋轉，這在加工不平衡零件時是一個好處。但是要完全發(fā)揮車銑工藝的潛能，必須正確地應用合適的銑刀。隱患是有的，但很容易避免。山特維克可樂滿開發(fā)出能妥善控制工藝參數(shù)的各種刀具和方法，從而擴大了車銑的應用范圍，并達到新的效率和質量水平。研發(fā)工作使人們全面認識到各種參數(shù)如何影響性能和結果，為發(fā)揮制造領域這一引人矚目的潛能提供了一項關鍵。就粗加工工序而言，車銑不需要專用刀具；但若要優(yōu)化精加工工序，則應使用專用的標準修光刃可轉位刀片。要使輕微的表面形狀偏差變圓滑，需要使用直的修光刃刀刃，而非用于一般銑削的常規(guī)弧形刀刃。在車銑運動中，切削點沿著生成表面的切削刃前后移動，而這意味著弧形刀刃可在直徑上造成更多的高度變化，從而加大扇形深度。至于車銑的隱患方面，銑刀相對于工件的位置對徑向形狀精度、工件承受的壓力和安全性以及工序的生產(chǎn)效率都是關鍵。銑刀旋轉軸相對于工件旋轉軸的偏移(即y軸偏移)決定了切削作用和銑刀在底部接觸表面的危險。這種偏移對適合車銑的各類銑刀所發(fā)生的影響和程度已經(jīng)得到仔細研究和確定。一般而言，偏移量應介于銑刀直徑的一半與零之間，而對于較大的銑刀直徑，往往需要若干特定的偏移量來制造符合所需半徑的凸肩。通常，處于偏移位置的銑刀不會離開在槽中足夠尖銳的角或正在加工的凸肩。因此，零偏移只用于最后的精加工。由于加工工藝的性質(銑削圓形表面)，不可避免地會有徑向形狀偏差的傾向。這些偏差大多可以用修光刃刀片加以抵銷，但在銑刀定位中也應考慮到這種誤差傾向。平面或扇面形成于表面，而其高度和形狀各異，這取決于銑刀的位置以及銑刀直徑與工件直徑的關系。例如，就同樣的銑刀尺寸而言，小工件直徑給出的扇形缺口高于大直徑。同樣，經(jīng)過廣泛試驗，已經(jīng)確定了這方面的推薦范圍，從而為達到優(yōu)質效果提供了合適的平衡。什么是車銑？車銑已有幾十年的歷史。它與車拉和螺紋銑削相關。車銑不使用固定的單刃刀具，而是使用旋轉銑刀來加工旋轉工件。有兩種車銑方法：面車銑(正交)和周邊車銑(平行軸)。面車銑是最常見的方法，主要運用端銑和面銑來加工工件外側。周邊車銑使用側面和面銑或長刃銑刀，主要用于內側加工。切削速度由刀具的旋轉來提供，進給則通過工件的旋轉與刀具的線性進給相結合來進行。因此，只有在工件能夠旋轉的情況下才適合車銑。典型的大小零件包括具有奇特設計特征的軸和箱體、曲軸、渦輪葉片、擠壓機類螺絲、起落架部件等。要進行有限的車銑，四軸就已足夠，但高級形狀或圓錐形則需要五軸，而多邊形更需要所有五軸同步運動。車銑刀具用于精加工的可轉位刀片銑刀采用一塊修光刃刀片，而coromill 590則采用可以軸向調節(jié)的刀片，并可裝備所有修光刃，適用于高速車銑和表面超精加工。今天的標準銑刀非常適用于車銑，并可配備專用的修光刃刀片。適合優(yōu)化各種配置的刀具不斷出現(xiàn)，它們均適用于車銑，例如整體硬質合金端銑刀(coromill plura)和大型圓刀片銑刀(coromill 300)，其中以可轉位立銑刀coromill 390和面銑刀coromill 245更為常見。此外，插銑刀適合某些切槽應用場合(coromill 210)。什么情況下適合車銑今天的零件正變得日益復雜，而制造業(yè)對效率的呼聲也更加高漲。因此，車銑工藝有很多用武之地，因為它能加工奇特的形狀，并往往能通過一次設置完成零件加工。四軸和五軸加工中心的演進，加上最近的多任務機床已使車銑工藝更為可行。總結車銑可能是決定零件留在機床上完成加工還是必須轉移到其它機器上的工藝。把旋轉工件與帶線性進給的旋轉刀具相結合，為使用標準銑刀加工形狀奇特的零件提供了可能性熱未收到2010中性點漂移影響是線電壓還是相電壓要回答這個問題，首先要搞清楚什么是三相交流電及三相交流電的供電方式：三相交流電是由三個頻率相同、電勢振幅相等、相位差互差120°角的交流電路組成的電力系統(tǒng)。它是由三相發(fā)電機三組對稱的繞組產(chǎn)生的，每一繞組連同其外部回路稱一相，分別記以A、B、C。它們的組合稱三相制，常以三相三線制（即三角形接法）和三相四線制（即星形接法）方式供電。三角形接法是將各相電源或負載依次首尾相連，并將每個相連的點引出，作為三相電的三條相線。三角形接法沒有中性點，也不可引出中性線，因此只有三相三線制。添加地線后，成為三相四線制。星形接法是將各相電源或負載的一端都接在一點上，而它們的另一端作為引出線，分別為三相電的三條相線。對于星形接法，可以將中點（稱為中性點）引出作為中性線，形成三相四線制。也可不引出，形成三相三線制。無論是否有中性線，都可以添加地線，分別成為三相五線制或三相四線制。接下來需要知道什么是相電壓，什么是線電壓：每根相線（火線）與中性線(零線)間的電壓叫相電壓，其有效值用UA、UB、UC表示；相線間的電壓叫線電壓，其有效值用UAB、UBC、UCA表示。因為三相交流電源的三個線圈產(chǎn)生的交流電壓相位相差120°，三個線圈作星形連接時，相電壓等于線電壓的根號3倍。我們通常講的電壓是220伏，380伏，就是三相四線制供電時的相電壓和線電壓。現(xiàn)在再來看看中性點漂移影響是線電壓還是相電壓？從上面的說明中可以看出，中性點只存在于星形接法中，利用下圖中可以分析中性點漂移時對線電壓和相電壓的影響，圖中等邊三角形ABC的三條邊分別表示線電壓，三個頂點所在的半徑表示相電壓。當中性點漂移時，表現(xiàn)為圖中O點不再位于圓心，此時，表示相電壓的線段AO、BO、CO長度都會發(fā)生變化，而表示線電壓的線段AB、BC、CA長度是沒有改變的中心。因此，中性點漂移影響相電壓，不影響線電壓。

2017年5月19日

主軸單元不轉故障分析： - 加工中心

主軸單元不轉故障分析：1、電氣系統(tǒng)原因：◆檢查CNC系統(tǒng)是否有速度控制信號輸出。◆檢查使能信號是否接通：通過CNC顯示器觀察I/O狀態(tài)；分析機床PLC梯形圖（或流程圖），以確定主軸的啟動條件（如潤滑、冷卻等）是否滿足。◆主軸電動機動力線斷裂或主軸控制單元連接不良。◆機床負載過大◆主軸驅動裝置故障◆主軸電機故障2.機械故障原因：機械方面，主軸不轉常發(fā)生在強力切削下，可能原因有：★主軸與電機連接皮帶過松或皮帶表面有油，造成打滑。★主軸中的拉桿未拉緊夾持刀具的拉釘。

2017年5月19日

?模具加工技術  - 加工中心

模具加工技術　模具作為工業(yè)技術的核心產(chǎn)品，本身就蘊含了各種各樣的技術精華。比如一些結構設計、加工工藝、進度優(yōu)化等等，包括了工業(yè)機械設備加工中的主要切削功能，它是各種工業(yè)機械設備加工技巧的代言人[1]。并且模具在現(xiàn)實生活中擔當?shù)慕巧蚕喈斨匾热绾芏嗳粘９ぷ髦惺褂玫氖謾C、小靈通、電話機、傳真機、電腦、打印機等，以及日用品，臉盆、牙杯、水桶等等，都需要模具來做父母一樣的角色，才能生產(chǎn)出模具成品來。還有社會交通工具，特別是各類型汽車上的配件，發(fā)動機、保險杠、儀表盤、方向盤、門把手等；塑膠的、鋁鋅壓鑄的、膠木的、五金冷沖的、吹塑的、橡膠的，很多很多；尤其在我們國家改革開放以后，社會不斷的進步發(fā)展，消費不斷的刺激需求，新產(chǎn)品、新款式的不斷開發(fā)變換，模具就被當作一種產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟一樣蓬勃發(fā)展，一枝獨秀了。模具加工在70、80年代的時候，還是以手工作業(yè)為主，尤以鉗工優(yōu)先，且分一至八等級。模具結構中簡單的、復雜的產(chǎn)品面，基本上以手工來完成（型腔、型芯、滑塊等）。到了80 年代 90年代初，有了現(xiàn)在一些基本的機械設備來輔助手工制作模具，電火花加工，線切割加工，車床，銑床，刨床，磨床等等，但還是依靠了基本的手搖動作，在精度與速度上還遠遠不能適應時代發(fā)展的需要；到了90年代，模具加工終于是出現(xiàn)了以數(shù) 字化控制工業(yè)機械設備的技術。現(xiàn)在模具制造的主要加工方法有以下幾種： 1. 機械(切削）加工機械加工（即傳統(tǒng)的切削與磨削加工）是模具制造不可缺少的一種重要的加工方法。機械加工的特點是加工精度高、生產(chǎn)效率高。但加工復雜的形狀時，加工速度慢，硬材料也難加工，材料利用率不高。 2. 特種加工特種加工從廣義上說，特種加工是指直接利用電能、化學能、聲能、光能等來去除工件上多余的材料，以達到一定形狀、尺寸和表面粗糙度的加工方法，其中包括電火花成形加工、線切割加工、電解加工、電化學拋光、電鑄、化學刻蝕、超聲波加工、激光加工等。特種加工與工件的硬度無關，可以實現(xiàn)以柔克剛，并可加工各種復雜形狀的零件。特種加工在模具制造中得到了越來越廣泛的應用。 3、成型加工（1）塑性加工：塑性加工主要指（冷熱）擠壓制模法，即將淬火過的成形模強力壓入未進行硬化處理的模坯中，使成形模的形狀復印在被壓的模坯上，制成所需要的模具。這種成形方法不需要型面精加工，制模速度快，可以制成各種復雜型面的模具。（2）鑄造加工：對于一些精度和使用壽命要求不高的模具，可以采用簡單方便的鑄造法快速成形。例如：鋅基合金模具，用低熔點材料鋅基合金鑄造模具，其制模速度快，容易制成形狀復雜的模具。但模具材質較軟，耐熱性差，所以模具壽命短，多用于試制和小批量生產(chǎn)的場合。其他如砂型鑄造、陶瓷型制造、實型鑄造等等。（3）焊接加工：焊接法制模是將加工好的模塊焊接在一起，形成所需的模具。這種方法與整體加工相比，加工簡單、尺寸大小不受限制，但精度難于保證，易殘留熱應變及內部應力，主要用于精度要求不高的大型模具的制造。本文主要介紹模具加工中的較傳統(tǒng)但是應用很廣泛的加工方法：精工銑加工。 1、精工銑加工基礎 1.1 精工銑加工概述精工銑加工是指在精工銑床上進行零件加工的一種工藝方法，精工銑加工與傳統(tǒng)機床加工的工藝規(guī)程從總體上說是一致的，但也發(fā)生了明顯的變化。用數(shù)字信息控制零件和刀具位移的機械加工方法。它是解決零件品種多變、批量小、形狀復雜、精度高等問題和實現(xiàn)高效化和自動化加工的有效途徑。 1.2 精工加工原理采用精工機床加工零件時，只需要將零件圖形和工藝參數(shù)、加工步驟等以數(shù)字信息的形式，編成程序代碼輸入到機床控制系統(tǒng)中，再由其進行運算處理后轉成驅動伺服機構的指令信號，從而控制機床各部件協(xié)調動作，自動地加工出零件來。當更換加工對象時，只需要重新編寫程序代碼，輸入給機床，即可由精工裝置代替人的大腦和雙手的大部分功能，控制加工的全過程，制造出任意復雜的零件。 1.3 精工銑加工特點 ①零件加工的適應性強、靈活性好，能加工輪廓形狀特別復雜或難以控制尺寸的零件，如模具類零件、殼體類零件等；②能加工普通機床無法加工或很難加工的零件，如用數(shù)學模型描述的復雜曲線零件以及三維空間曲面類零件；③能加工一次裝夾定位后，需進行多道工序加工的零件；④加工精度高、加工質量穩(wěn)定可靠，目前現(xiàn)在精工裝置的脈沖當量一般為0.001mm，高精度的精工系統(tǒng)可達0.1μm，另外，精工加工還避免了操作人員的操作失誤；⑤生產(chǎn)自動化程度高，可以減輕操作者的勞動強度。有利于生產(chǎn)管理自動化；⑥生產(chǎn)效率高，精工銑床一般不需要使用專用夾具等專用工藝設備，在更換工件時只需調用存儲于精工裝置中的加工程序、裝夾工具和調整刀具數(shù)據(jù)即可，因而大大縮短了生產(chǎn)周期。其次，精工銑床具有銑床、鏜床、鉆床的功能，使工序高度集中，大大提高了生產(chǎn)效率。另外，精工銑床的主軸轉速和進給速度都是無級變速的，因此有利于選擇最佳切削用量；⑦從切削原理上講，無論是端銑或是周銑都屬于斷續(xù)切削方式，而不像車削那樣連續(xù)切削，因此對刀具的要求較高，具有良好的抗沖擊性、韌性和耐磨性。在干式切削狀況下，還要求有良好的紅硬性； 2、精工銑加工實現(xiàn)機構—精工銑床 2.1 精工銑床分類（1）按構造分類 ①工作臺升降式精工銑床這類精工銑床采用工作臺移動、升降，而主軸不動的方式。小型精工銑床一般采用此種方式。 ②主軸頭升降式精工銑床這類精工銑床采用工作臺縱向和橫向移動，且主軸沿垂向溜板上下運動；主軸頭升降式精工銑床在精度保持、承載重量、系統(tǒng)構成等方面具有很多優(yōu)點，已成為精工銑床的主流。 ③龍門式精工銑床這類精工銑床主軸可以在龍門架的橫向與垂向溜板上運動，而龍門架則沿床身作縱向運動。大型精工銑床，因要考慮到擴大行程，縮小占地面積及剛性等技術上的問題，往往采用龍門架移動式。（2）按通用銑床的分類方法分類 ①精工立式銑床精工立式銑床在數(shù)量上一直占據(jù)精工銑床的大多數(shù)，應用范圍也最廣。從機床精工系繞控制的坐標數(shù)量來看，目前3坐標精工立銑仍占大多數(shù)；一般可進行3坐標聯(lián)動加工，但也有部分機床只能進行3個坐標中的任意兩個坐標聯(lián)動加工(常稱為2.5坐標加工)。此外，還有機床主軸可以繞X、Y、Z坐標軸中的其中一個或兩個軸作精工擺角運動的4坐標和5坐標精工立銑。 ②臥式精工銑床與通用臥式銑床相同，其主軸軸線平行于水平面。為了擴大加工范圍和擴充功能，臥式精工銑床通常采用增加精工轉盤或萬能精工轉盤來實現(xiàn)4、5坐標加工。這樣，不但工件側面上的連續(xù)回轉輪廓可以加工出來，而且可以實現(xiàn)在一次安裝中，通過轉盤改變工位，進行“四面加工”。 ③立臥兩用精工銑床目前，這類精工銑床已不多見，由于這類銑床的主軸方向可以更換，能達到在一臺機床上既可以進行立式加工，又可以進行臥式加工，而同時具備上述兩類機床的功能，其使用范圍更廣，功能更全，選擇加工對象的余地更大，且給用戶帶來不少方便。特別是生產(chǎn)批量小，品種較多，又需要立、臥兩種方式加工時，用戶只需買一臺這樣的機床就行了。 2.2 精工銑床機械結構精工銑床由床身、立柱、主軸箱、工作臺、滑鞍、滾珠絲杠、伺服電機、伺服裝置、精工系統(tǒng)等組成。床身用于支撐和連接機床各部件。主軸箱用于安裝主軸。主軸下端的錐孔用于安裝銑刀。當主軸箱內的主軸電機驅動主軸旋轉時，銑刀能夠切削工件。主軸箱還可沿立柱上的導軌在 Z 向移動，使刀具上升或下降。工作臺用于安裝工件或夾具。工作臺可沿滑鞍上的導軌在 X 向移動，滑鞍可沿床身上的導軌在 Y 向移動，從而實現(xiàn)工件在 X 和 Y 向的移動。無論是 X、Y 向，還是 Z 向的移動都是靠伺服電機驅動滾珠絲杠來實現(xiàn)。伺服裝置用于驅動伺服電機。控制器用于輸入零件加工程序和控制機床工作狀態(tài)。控制電源用于向伺服裝置和控制器供電。 2.3 精工銑床的精工系統(tǒng) 精工系統(tǒng)是數(shù)字控制系統(tǒng)的簡稱，英文名稱為（Numerical Control System），根據(jù)計算機存儲器中存儲的控制程序，執(zhí)行部分或全部數(shù)值控制功能，并配有接口電路和伺服驅動裝置的專用計算機系統(tǒng)。通過利用數(shù)字、文字和符號組成的數(shù)字指令來實現(xiàn)一臺或多臺機械設備動作控制，它所控制的通常是位置、角度、速度等機械量和開關量。一般整個精工系統(tǒng)由三大部分組成，即控制系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)和位置測量系統(tǒng)。控制系統(tǒng)硬件是一個具有輸入輸出功能的專用計算機系統(tǒng)，按加工工件程序進行插補運算，發(fā)出控制指令到伺服驅動系統(tǒng)；測量系統(tǒng)檢測機械的直線和回轉運動位置、速度，并反饋到控制系統(tǒng)和伺服驅動系統(tǒng)，來修正控制指令；伺服驅動系統(tǒng)將來自控制系統(tǒng)的控制指令和測量系統(tǒng)的反饋信息進行比較和控制調節(jié)，控制PWM電流驅動伺服電機，由伺服電機驅動機械按要求運動。這三部分有機結合，組成完整的閉環(huán)控制的精工系統(tǒng)。按照伺服系統(tǒng)的控制方式，可以把精工系統(tǒng)分為以下幾類：（1）開環(huán)控制精工系統(tǒng) 這類精工系統(tǒng)不帶檢測裝置，也無反饋電路，以步進電動機為驅動元件。CNC裝置輸出的進給指令（多為脈沖接口）經(jīng)驅動電路進行功率放大，轉換為控制步進電動機各定子繞組依此通電/斷電的電流脈沖信號，驅動步進電動機轉動，再經(jīng)機床傳動機構（齒輪箱，絲杠等）帶動工作臺移動。這種方式控制簡單，價格比較低廉，從70年代開始，被廣泛應用于經(jīng)濟型精工機床中。（2）半閉環(huán)控制精工系統(tǒng) 位置檢測元件被安裝在電動機軸端或絲杠軸端，通過角位移的測量間接計算出機床工作臺的實際運行位置（直線位移），由于閉環(huán)的環(huán)路內不包括絲杠、螺母副及機床工作臺這些大慣性環(huán)節(jié)，由這些環(huán)節(jié)造成的誤差不能由環(huán)路所矯正，其控制精度不如全閉環(huán)控制精工系統(tǒng)，但其調試方便，成本適中，可以獲得比較穩(wěn)定的控制特性，因此在實際應用中，這種方式被廣泛采用。（3）全閉環(huán)控制精工系統(tǒng) 位置檢測裝置安裝在機床工作臺上，用以檢測機床工作臺的實際運行位置（直線位移），并將其與CNC裝置計算出的指令位置（或位移）相比較，用差值進行調節(jié)控制。這類控制方式的位置控制精度很高，但由于它將絲杠、螺母副及機床工作臺這些連接環(huán)節(jié)放在閉環(huán)內，導致整個系統(tǒng)連接剛度變差，因此調試時，其系統(tǒng)較難達到高增益，即容易產(chǎn)生振蕩。 3、精工銑加工工藝精工銑加工工藝是指在精工機床上進行零件加工的一種工藝方法。 3.1 精工加工工藝特點精工機床加工工藝與普通機床加工工藝在原則上基本相同，但精工加工的整個過程是自動進行的，因而又有其特點。（1）工序的內容復雜。這是由于精工機床比普通機床價格貴，若只加工簡單工序在經(jīng)濟上不合算，所以在精工機床上通常安排較復雜的工序，甚至在普通機床上難以完成的工序。（2）工步的安排更為詳盡。這是因為在普通機床的加工工藝中不必考慮的問題，如工序內工步的安排、對刀點、換刀點及加工路線[2]。 3.2 精工加工工藝內容一般來說，精工銑加工工藝包括以下內容：工藝分析；零件的裝夾與定位；刀具和切削用量的選擇；加工路線的分析；工序的安排。（1）工藝分析，運用精工洗加工工藝的第一步是對所需加工對象進行工藝分析，工藝分析包括了如下內容：標注尺寸、要素全面、定位準確、統(tǒng)一的類型或尺寸。

2017年5月19日

加工中心一般編程技巧  - 加工中心

加工中心一般編程技巧隨著科技的發(fā)展和社會的進步，人們對產(chǎn)品的性能和質量要求越來越高，從而使精工機床應用已得到一定程度的普及，而高性能高效率的加工中心也逐漸成為社會所需。通過幾年的加工中心實際應用和教學實踐及摸索，筆者將自己的體會和經(jīng)驗總結出來，希望對廣大讀者有所啟迪。 1．暫停指令 G04X（U）_/P_ 是指刀具暫停時間（進給停止，主軸不停止），地址P或X后的數(shù)值是暫停時間。X后面的數(shù)值要帶小數(shù)點，否則以此數(shù)值的千分之一計算，以秒（s）為單位，P后面數(shù)值不能帶小數(shù)點（即整數(shù)表示），以毫秒（ms）為單位。例如，G04 X2.0;或G04 X2000;暫停2秒 G04 P2000; 但在某些孔系加工指令中（如G82、G88及G89），為了保證孔底的精糙度，當?shù)毒呒庸ぶ量椎讜r需有暫停時間，此時只能用地址P表示，若用地址X表示，則控制系統(tǒng)認為X是X軸坐標值進行執(zhí)行。例如，G82X100.0Y100.0Z-20.0R5.0F200P2000;鉆孔（100.0，100.0）至孔底暫停2秒 G82X100.0Y100.0Z-20.0R5.0F200X2.0；　　　鉆孔（2.0，100.0）至孔底不會暫停。 2． M00、M01、M02和M30的區(qū)別與聯(lián)系M00為程序無條件暫停指令。程序執(zhí)行到此進給停止，主軸停轉。重新啟動程序，必須先回? 絁OG狀態(tài)下，按下CW（主軸正轉）啟動主軸，接著返回AUTO狀態(tài)下，按下START鍵才能啟動程序。 M01為程序選擇性暫停指令。程序執(zhí)行前必須打開控制面板上OP STOP鍵才能執(zhí)行，執(zhí)行后的效果與M00相同，要重新啟動程序同上。 M00和M01常常用于加工中途工件尺寸的檢驗或排屑。 M02為主程序結束指令。執(zhí)行到此指令，進給停止，主軸停止，冷卻液關閉。但程序光標停在程序末尾。 M30為主程序結束指令。功能同M02，不同之處是，光標返回程序頭位置，不管M30后是否還有其他程序段。 3．地址D、H的意義相同刀具補償參數(shù)D、H具有相同的功能，可以任意互換，它們都表示精工系統(tǒng)中補償寄存器的地址名稱，但具體補償值是多少，關鍵是由它們后面的補償號地址來決定。不過在加工中心中，為了防止出錯，一般人為規(guī)定H為刀具長度補償?shù)刂罚a償號從1～20號，D為刀具半徑補償?shù)刂罚a償號從21號開始（20把刀的刀庫）。例如，G00G43H1Z100.0; G01G41D21X20.0Y35.0F200; 4．鏡像指令鏡像加工指令M21、M22、M23。當只對X軸或Y軸進行鏡像時，切削時的走刀順序（順銑與逆銑），刀補方向，圓弧插補轉向都會與實際程序相反，如圖1所示。當同時對X軸和Y軸進行鏡像時，走刀順序，刀補方向，圓弧插補轉向均不變。注意：使用鏡像指令后必須用M23進行取消，以免影響后面的程序。在G90模式下，使用鏡像或取消指令，都要回到工件坐標系原點才能使用。否則，精工系統(tǒng)無法計算后面的運動軌跡，會出現(xiàn)亂走刀現(xiàn)象。這時必須實行手動原點復歸操作予以解決。主軸轉向不隨著鏡像指令變化。圖1 鏡像時刀補、順逆變化 5．圓弧插補指令 G02為順時針插補，G03為逆時針插補，在XY平面中，格式如下：G02/G03X_Y_I_K_F_或G02/G 03 X_Y_R_F_，其中X、Y為圓弧終點坐標，I、J為圓弧起點到圓心在X、Y軸上的增量值，R為圓弧半徑，F(xiàn)為進給量。在圓弧切削時注意，q≤180°，R為正值；q>180°，R為負值；I、K的指定也可用R指定，當兩者同時被指定時，R指令優(yōu)先，I、K無效；R不能做整圓切削，整圓切削只能用I、J、K編程，因為經(jīng)過同一點，半徑相同的圓有無數(shù)個，如圖2所示。圖2 經(jīng)過同一點的圓當有I、K為零時，就可以省略；無論G90還是G91方式，I、J、K都按相對坐標編程；圓弧插補時，不能用刀補指令G41/G42。 6． G92與G54～G59之間的優(yōu)缺點、G54～G59是在加工前設定好的坐標系，而G92是在程序中設定的坐標系，用了G54～G59就沒有必要再使用G92，否則G54～G59會被替換應當避免，7．如表1所示。表1 G92與工作坐標系的區(qū)別注意：（1）一旦使用了G92設定坐標系，再使用G54～G59不起任何作用，除非斷電重新啟動系統(tǒng)，或接著用G92設定所需新的工件坐標系。（2）使用G92的程序結束后，若機床沒有回? 紾92設定的原點，就再次啟動此程序，機床當前所在位置就成為新的工件坐標原點，易發(fā)生事故。所以，希望廣大讀者慎用。 7．編制換刀子程序。在加工中心上，換刀是不可避免的。但機床出廠時都有一個固定的換刀點，不在換刀位置，便不能夠換刀，而且換刀前，刀補和循環(huán)都必須取消掉，主軸停止，冷卻液關閉。條件繁多，如果每次手動換刀前，都要保證這些條件，不但易出錯而且效率低，因此我們可以編制一個換刀程序保存諳低襯詿婺冢?諢壞妒保?贛DI狀態(tài)下用M98調用就可以一次性完成換刀動作。以PMC-10V20加工中心為例，程序如下：　 O2002;　　　　　 (程序名) 　 G80G40G49　 ; （取消固定循環(huán)、刀補）　 M05;(主軸停止) 　 M09;(冷卻液關閉) 　 G91G30Z0;　　　（Z軸回到第二原點，即換刀點）　 M06;　　　　　　（換刀）　 M99;　　　　　　（子程序結束）在需要換刀的時候，只需在MDI狀態(tài)下，鍵入“T5M98P2002”，即可換上所需刀具T5，從而避免了許多不必要的失誤。廣大讀者可根據(jù)自己機床的特點，編制相應的換刀子程序。 8．其他程序段順序號，用地址N表示。一般精工裝置本身存儲器空間有限（64K），為了節(jié)省存儲空間，程序段順序號都省略不要。N只表示程序段標號，可以方便查找編輯程序，對加工過程不起任何作用，順序號可以遞增也可遞減，也不要求數(shù)值有連續(xù)性。但在使用某些循環(huán)指令，跳轉指令，調用子程序及鏡像指令時不可以省略。 9．同一條程序段中，相同指令（相同地址符）或同一組指令，后出現(xiàn)的起作用。例如，換刀程序，T2M06T3; 換上的是T3而不是T2; G01G00X50.0Y30.0F200;執(zhí)行的是G00（雖有F值，但也不執(zhí)行G01）。不是同一組的指令代碼，在同一程序段中互換先后順序執(zhí)行效果相同。 G90G54G00X0Y0Z100.0; G00G90G54X0Y0Z100.0; 以上各項均在PMC-10V20（FANUC SYSTEM）加工中心上運行通過。在實際應用中，只有深刻理解各種指令的用法和編程規(guī)律.

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怎樣縮小加工工件的誤差 - 加工中心

任何加工設備，在工件加工時如加工路線設置、加工程序編制、加工刀具選擇、機床自身問題、裝夾問題及工件材質等有問題時，對工件最終的加工精度和加工效率都會造成一定的影響，立式加工中心作為高精、高效的加工設備，減少工件加工誤差常用的方法主要有減少原始誤差法、誤差補償法、誤差轉移法、誤差分組法、誤差平均法及誤差合成法等。一、誤差合成法二、消除機床自身的誤差是保證工件最終加工精度最為主要的方法。誤差合成法，要求測量出機床各軸的各項原始誤差。激光干涉儀因具有測量精度高、使用靈活等特點，是現(xiàn)在立式加工中心主要的檢測儀器。二、誤差補償法誤差補償法是人為地制造一種誤差，去抵消工藝系統(tǒng)固有的原始誤差，或者利用一種原始誤差去抵消另一種原始誤差，從而達到提高立式加工中心工件加工精度的目的。通常通過減小機床間隙，提高機床剛度，采用預加載荷，使有關配合產(chǎn)生預緊力，而消除間隙影響。還可以提高工件和刀具的剛度減小刀具、工件的懸伸長度，以提高工藝系統(tǒng)的剛度。還可以采用合理的裝夾方式和加工方式，減小切削力及其變化，合理地選擇刀具材料，增大前角和主偏角，以及對工件材料進行合理的熱處理以改善材料地加工性能等幾種方法。三、直接減少原始誤差法直接減少原始誤差法是指在查明影響加工精度的主要原始誤差因素之后，設法對其直接進行消除或減少。比如立式加工中心在長時間使用后，由于自然磨損造成的傳動系統(tǒng)定位失準、反向間隙等。四、誤差平均法誤差平均法是利用有密切聯(lián)系的表面之間的相互比較和相互修正，或者利用互為基準進行加工，以達到立式加工中心消除加工誤差的目的。五、誤差轉移法誤差轉移法的實質是轉移工藝系統(tǒng)的集合誤差、受力變形及熱變形等引起的綜合誤差。如立式加工中心進行一些孔類加工，工件的同軸度不是靠機床主軸回轉精度來保證的，而是靠夾具保證，當機床主軸與工件采用浮動連接以后，機床主軸的原始誤差就不再影響加工精度，而轉移到夾具來保證加工精度。六、誤差分組法在立式加工中心加工中，由于工序毛坯誤差的存在，造成了本工序的加工誤差。毛坯誤差的變化，對本工序的影響主要有兩種情況：反應誤差和定位誤差。如果上述誤差太大，不能保證加工精度，而且要提高毛坯精度或上一道工序加工精度是不太現(xiàn)實的。這時可采用誤差分組法，即把毛坯或上工序尺寸按誤差大小分為n組，每組毛坯的誤差就縮小為原來的1/n，然后按各組分別調整刀具與工件的相對位置或調整定位元件，這樣就可大大地縮小整批工件的尺寸分散范圍。誤差分組法的實質是用提高測量精度的手段來彌補加工精度的不足,從而達到消除加工誤差的影響。

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怎樣做零部件基準面 - 加工中心

怎樣做零部件基準面 1.立式加工中心基面先行原則。用作精基準的表面應先加工出來，因為定位其準的表面越精確，裝夾誤差就越小。如加工軸類工件時，總是先加工中心孔，再以中心孔為基準加工外圓表面。2.立式加工中心先粗后精原則。各個表面加工順序按照粗加工-半精加工-精加工-光整加工的順序依交進行，逐步提高表面的加工精度并減小表面粗糙度。3.先主后次原則。工件的主要表面，裝配基面應先加工，從而及早發(fā)現(xiàn)毛坯中主要表面可能存的缺陷。次要表面可穿插進行，放在主要加工表面加工到一定程度后，精加工之前進行。4.先面后孔原則。對復雜工件，一般先呈工平面再加工孔。一方面，平面定位穩(wěn)定可靠，另一方面，在加工過的平面上加工孔比較容易，并能提高孔的加工精度。3.精工車床夾具的選擇車床夾具是車床用來裝夾工件的工藝裝備，立式加工中心分為通用夾具和專用夾具兩大類。精工車床通用夾具基本相同，如三抓自定心卡盤，四爪單動卡盤等。專用夾具是指專門為加工某一工件或某一工序而設計的夾具。使用專用夾具可以完成非軸類，非輪盤類零件的孔，柱面和螺紋型面等的加工，從而擴大精工車床的工藝范圍。加工不同的工件時，應采用不同的夾具。工件用外圓表面定位時，常用的夾具有三爪自定心卡盤，四爪單動卡盤等。工件用孔定位的夾具有雙頂尖撥盤，頂尖等。立式加工中心加工不規(guī)則工件時，用花盤，彎板，V形塊等。4.精工車削刀具的選擇1.尖形車刀以直線切削刃為特征的車刀一般為尖形車刀。這類車刀的刀尖由直線形的主，副切削刃構成。如90的內，外圓車刀，75的外圓車刀，45度的端面車刀，切斷（切槽）車刀，螺紋車刀等。立式加工中心尖形車刀刀尖就是該刀的刀位點，尖形車刀適宜加工外圓，臺階，端面，切斷（切槽）等。

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加工中心的精度檢測種類 - 加工中心

加工中心的精度檢測種類精工機床精工加工中心的精度檢測種類，首先我們看一下檢測裝置的要求及分類。位置檢測裝置是精工機床閉環(huán)和半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的重要組成部分，其作用是檢測位移（線位移或角位移）和速度，并發(fā)送反饋信號至精工裝置，精工裝置將插補計算的指令位置與實際反饋信號相比較，用其差值去控制伺服電動機，從而構成伺服系統(tǒng)的閉環(huán)或半閉環(huán)控制，使工作臺按指定的路徑精確移動。常用的檢測裝置有旋轉變壓器，感應同步器，編碼器，光柵，磁柵等，對于采用半閉環(huán)控制的精工機床，其位置檢測裝置一般采用旋轉變壓器或編碼器，安裝在進給電動機或絲杠上，對于采用閉環(huán)控制系統(tǒng)的精工機床，可采用感應同步器，光柵，磁柵等測量裝置，安裝在工作臺和導軌上，直接測量工作臺的直線位移。1.精工機床精工加工中心對檢測裝置的要求位置檢測裝置的精度決定了精工機床的加工精度。其精度主要包括系統(tǒng)精度和分辯率。系統(tǒng)精度是指在一定長度或轉角范圍內測量累積誤差的最大值，目前一般直線位移精度均已達到0.002-0.02mm/m以內，回轉角測量精度達到10/360；系統(tǒng)分辨率是測最元件所能正確檢測的最小位移量，目前直線位移的分辨率多數(shù)為1UM，高精度系統(tǒng)分辯率可達0.1UM，回轉分辨率可達2。不同類型的精工機床對檢測裝置的精度和適應速度的要求是不同的。對于大型機床以滿足速度要求為主，對于中小型機床和高精度機床以滿足精度要求為主。精工機床對檢測裝置的主要要求有：1.受溫度，濕度的影響小，工作可靠，抗干擾能力強。2.在精工加工中心移動的范圍內滿足精度和速度要求。3.使用維護方便，適合機床運行環(huán)境4.成本低5.便于與計算機相連以實現(xiàn)高速的動態(tài)測量精工加工中心

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加工中心工作一段時間，出現(xiàn)振動聲音的原因 - 加工中心

發(fā)現(xiàn)精工機床工作三小時，X軸發(fā)現(xiàn)振動聲音處理辦法我們首先要看一下是不是在顯示器屏幕上沒有報警，如果沒有報警的話，想必是由參數(shù)設置不正確而引起的，我們可以根據(jù)以下的辦法修改一下參數(shù)。1）、修改8103#2=0→1 2）、修改8121=120→100進給軸低速運行時，有爬行現(xiàn)象，需要通過以下辦法來調整參數(shù)。1）調整伺服增益參數(shù)； 2）調整電機的負載慣量化。另外，如果您發(fā)現(xiàn)機床回參考點時，如果它每一次參考點時的位置都不一樣，我們還是可以調整參數(shù)1.重新計算并調整參考計數(shù)容量的值，即參數(shù)4號~7號或者參數(shù)570~573的值切削螺紋時，亂扣了應該怎么辦呢？2.如果您更換了位置編碼器和主軸伺服放大器及存儲板都無效時，我們可以看一下參數(shù)49號設定是不是不對的，如果不對的話，我們還要進行修改參數(shù)49#6由0→1。如果精工加工中心不能進行螺紋切削，應該怎么辦才行，我們可以看一下位置編碼器反饋信號線路，可以通過以下方法更改。1）更換主軸位置編碼器；2）修改參數(shù)；在單脈沖方式下，給機床1μ指令，實際走30μ的距離。參數(shù)問題參數(shù)8103設定錯誤，修改8103#5由1→0車床：用MX不能輸入刀偏量未設參數(shù)參數(shù)10#7位設1X、Y軸加工圓度超差沒有報警調整參數(shù)：1）伺服的增益：要求兩軸一致。2）伺服控制參數(shù)：見伺服參數(shù)說明書。3）加反向間隙補償。輪轂加工車床，當高節(jié)奏地加工輪轂時，經(jīng)常出現(xiàn)電源單元和主軸伺服單元的模塊嚴重燒毀由于主軸頻繁高低速啟動更換電源控制單元和主軸伺服控制單元的功率驅動模塊。并用A50L-0001-0303替換以前使用的功率模塊。立式加工中心，按急停，Z軸往下下降2mmZ軸電機的制動器回路處理不妥1）按伺服的說明書，正確地設計Z軸的制動器回路；2）檢查參數(shù)8X05#6=1、8X83=200左右。加工中心：Z軸運動時產(chǎn)生振動，并且通過交換印刷板實驗確認Z軸控制單元及電機正常參數(shù)設置而引起的故障1）調整參數(shù)517。2）檢查并調整8300至8400之間的參數(shù)。X軸加工一段時間后，X軸坐標發(fā)生偏移如果更換電機編碼器無效，應屬機械故障1) 更換電機編碼器,無效。2) 檢查并調整絲桿與電機之間的聯(lián)軸節(jié)。

2017年5月19日

加工中心柔性攻絲與剛性攻絲 - 加工中心

加工中心柔性攻絲與剛性攻絲的區(qū)別、剛性就是說攻絲的刀柄是剛性的沒有自動調整間隙的，而柔性的是有調整間隙的一般的是帶彈簧延軸線有彈性收縮功能的。對于精工機床而言：柔性攻絲是指不帶編碼器（C軸編碼器）是：用通過編計算控制螺距的攻絲的如G81、CYCLE840列：CYCLE840(30,0,5,-25,,,4,3,1,,,3,1,0) 剛性攻絲是指帶編碼器攻絲（C軸編碼器）是：C軸每轉一圈走一個螺距，用固定指令CYCLE84、G331。　　設定參數(shù)實現(xiàn)剛性攻絲一般都是根據(jù)所選用的絲錐和工藝要求，在加工程序中編入一個主軸轉速和正/反轉指令，然后再編入G84／G74固定循環(huán)，在固定循環(huán)中給出有關的數(shù)據(jù)，其中Z軸的進給速度是根據(jù)F=絲錐螺距×主軸轉速得出，這樣才能加工出需要的螺孔來。雖然從表面上看主軸轉速與進給速度是根據(jù)螺距配合運行的，但是主軸的轉動角度是不受控的，而且主軸的角度位置與Z軸的進給沒有任何同步關系，僅僅依靠恒定的主軸轉速與進給速度的配合是不夠的。主軸的轉速在攻絲的過程中需要經(jīng)歷一個停止－正轉－停止－反轉－停止的過程，主軸要加速－制動－加速－制動，再加上在切削過程中由于工件材質的不均勻，主軸負載波動都會使主軸速度不可能恒定不變。對于進給Z軸，它的進給速度和主軸也是相似的，速度不會恒定，所以兩者不可能配合得天衣無縫。這也就是當采用這種方式攻絲時，必須配用帶有彈簧伸縮裝置的夾頭，用它來補償Z軸進給與主軸轉角運動產(chǎn)生的螺距誤差。如果我們仔細觀察上述攻絲過程，就會明顯地看到，當攻絲到底，Z軸停止了而主軸沒有立即停住(慣量)，攻絲彈簧夾頭被壓縮一段距離，而當Z軸反向進給時，主軸正在加速，彈簧夾頭被拉伸，這種補償彌補了控制方式不足造成的缺陷，完成了攻絲的加工。對于精度要求不高的螺紋孔用這種方法加工尚可以滿足要求，但對于螺紋精度要求較高，6H或以上的螺紋以及被加工件的材質較軟(銅或鋁)時，螺紋精度將不能得到保證。還有一點要注意的是，當攻絲時主軸轉速越高，Z軸進給與螺距累積量之間的誤差就越大，彈簧夾頭的伸縮范圍也必須足夠大，由于夾頭機械結構的限制，用這種方式攻絲時，主軸轉速只能限制在600r/min以下剛性攻絲就是針對上述方式的不足而提出的，它在主軸上加裝了位置編碼器，把主軸旋轉的角度位置反饋給技控系統(tǒng)形成位置閉環(huán)，同時與Z軸進給建立同步關系，這樣就嚴格保證了主軸旋轉角度和Z軸進給尺寸的線生比例關系。因為有了這種同步關系，即使由于慣量、加減速時間常數(shù)不同、負載波動而造成的主軸轉動的角度或Z軸移動的位置變化也不影響加工精度，因為主軸轉角與Z軸進給是同步的，在攻絲中不論任何一方受干擾發(fā)生變化，則另一方也會相應變化，并永遠維持線性比例關系。如果我們用剛性攻絲加工螺紋孔，可以很清楚地看到，當Z軸攻絲到達位置時，主軸轉動與Z軸進給是同時減速并同時停止的，主軸反轉與Z軸反向進給同樣保持一致。正是有了同步關系，絲錐夾頭就用普通的鉆夾頭或更簡單的專用夾頭就可以了，而且剛性攻絲時，只要刀具(絲錐)強度允許，主軸的轉速能提高很多，4000r/min的主軸速度已經(jīng)不在話下。加工效率提高5倍以上，螺紋精度還得到保證，目前已經(jīng)成為加工中心不可缺少的一項主要功能。剛性攻絲功能的實現(xiàn) 從電氣控制的角度來看，精工系統(tǒng)只要具有主軸角度位置控制和同步功能，機床就能進行剛性攻絲，當然還需在機床上加裝反饋主軸角度的位置編碼器。要正確地反映主軸的角度位置，最好把編碼器與主軸同軸聯(lián)接，如果限于機械結構必需通過傳動鏈聯(lián)接時，要堅持1:1的傳動比，若用皮帶，則非同步帶不可。還有一種可能，那就是機床主軸和主軸電動機之間是直連，可以借用主軸電動機本身帶的內部編碼器作主軸位置反饋，節(jié)省二項開支。除去安裝必要的硬件外，主要的工作是梯形圖控制程序的設計調試。市面上有多種精工系統(tǒng)，由于廠家不同，習慣各異，對剛性攻絲的信號安排和處理是完全不一樣的。我們曾經(jīng)設計和調試過幾種常用精工系統(tǒng)的剛性攻絲控制程序，都比較繁瑣。調試人員不易理解梯形圖控制程序，特別是第一臺樣機調試周期長，不利于推廣和使用。盡管如此，加工中心有了該項功能，擴大了加工范圍，受到用戶的青睞。不用設計梯形圖實現(xiàn)剛性攻絲在FANUC Oi精工系統(tǒng)里，參數(shù)N0.5200#0如果被設定為0，那么剛性攻絲就需要用M代碼指定。一般情況下，我們都使用M29，而在梯形圖中也必須設計與之相對應的順序程序，這對初次嘗試者來說還有一定的困難。正常的情況下，沒有特殊要求時，主軸參數(shù)初始化后把參數(shù)No.5200#0設定為1，其它有關參數(shù)基本不動，也不用增加任何新的控制程序，這樣就簡單多了。在運行調試中要根據(jù)機床本身的機械特性設置剛性攻絲必須的一組參數(shù)(見表l)。參數(shù)設置好后就可以直接使用固定循環(huán)G84/G74指令編程，其格式舉例如下: 表1剛性攻絲參數(shù)表功能參數(shù)攻絲最高主軸轉速 N0.5241 - N0.5244 主軸與攻絲軸的時間常數(shù) N0.5261 - No.5264 剛性攻絲軸回路增益 N0.5280 - N0.5284 剛性攻絲時攻絲軸移動位置偏差量的極限值 N0.5310 剛性攻絲時主軸移動位置偏差量的極限值 N0.5311 剛性攻絲時的攻絲軸停止時的位置偏差量極限值 N0.5312 剛性攻絲時的主軸停止時的位置偏差量極限值 N0.5313 (1) 每分鐘進給編程右螺紋 G94; Z 軸每分鐘進給 M3 Sl000; 主軸正轉（1000r/min) G9O G84 X-300.Y-250.Z-150.R-120. P300 F1000; 右螺紋攻絲 , 螺距 lmm 左螺紋 G94; Z 軸每分鐘進給 M4 Sl000; 主軸反轉（1000r/min) G9O G74 X-300.Y-250.Zl50.R-120.P300 F1000; 左螺紋攻絲 , 螺距 lmm (2) 每轉 ( 主軸 ) 進給編程右螺紋 G95; Z 軸進給 / 主軸每轉 M3 S1000; 主軸正轉 (1000r/min) G9O G84 X-300.Y-250.Z-150.R-120. P300 F1.0; 右螺紋攻絲 , 螺距 1mm 右螺紋 G95; Z 軸進給 / 主軸每轉 M4 S1000; 主軸反轉 (1000r/min) G90 G74 X-300.Y-250.Z150.R-120. P300 F1.0; 左螺紋攻絲 , 螺距 l mm （轉下頁）