为在加工中心机床上进一步提高定位精度、提高加工面和加工形状精度,缩短加工时间.需要进行伺服调整。而FANUC的高速高精度加工也是相对而言的,没有绝对的高速高精度,如果要提高精度(跟踪误差小),在拐角或圆弧转角处必须减速,这样就不能达到高速的要求,但提高了速度,必然精度会降低(跟踪误差大)。所以如果要两方面都要提高,必须使用特殊功能。FANUC为ai系列伺服电机提供了更加高速、高精度的HRV3控制方式。下面就HRV3控制原理和调试步骤简单介绍: 为通过伺服调整提高伺服控制的性能,需要理解伺服调整的步骤,并且按照调整步骤分阶段地进行调整。伺服控制采用下面的据图所示的结构。 最靠近电机的伺服HRV电流控制担负着按照高速速度控制输出的指令运转电机的作用,伺服HRV电流控制的性能支持高速速度控制的性能。此外,高速速度控制按照位置,控制输出的速度指令对电机速度进行控制,要提高对作为吸终目标的位皿指令进行跟踪,据要提高位,增益设定.为此,而要提高高速速度控制的性能.而要提高该性能,则铸要提高伺服HRV电流控制的性能。也就是说.在为提离伺服控制性能的伺服调盛中.改善构成伺服控制基础的伺服HRV电流控制是首先应该解决的项目.然后再解决离速邃度控制和位,控制。 通过进行何服HRV控制。即可提离电流环的响应.从而实现速度环和位皿环的高增益化.高增益 最靠近电机的伺服HRV电流控制担负粉按照高速速度控制特出的指令运转电机的作用.伺服HRV电流控制的性能支持高速速度控制的性能。此外,高速速度控制按照位置控制输出的速度指令对电机速度进行控制,要提高对作为最终目标的位置指令进行跟踪,需要提高位置增益设定,为此,需要提高高速速度控制的性能,而要提高该性能,则需要提高伺服HRV电流控制的性能。也就是说,在为提高伺服控制性能的伺服调整中,改善构成伺服控制基础的伺服HRV电流控制是首先应该解决的项目,然后再解决高速度控制和位置控制。 通过进行伺服HRV控制,即可提离电流环的响应,从而实现速度环和位置环的高增益化。高增益化不仅可提高指令追踪性能.提高控制外力干扰的性能,而且还有简化象限突起补偿等伺服功能调整的效果,可以使伺服调整更加简单。
气体静压轴承是滑动轴承形式当中的一种,其结构和工作原理与液体滑动轴承类似,不同的是采用气体(多为空气)作为润滑介质。当外部压缩气体通过节流器进入轴承间隙,就会在间隙中形成一层具有一定承载和刚度的润滑气膜,依靠该气膜的润滑支承作用将轴浮起在轴承中。对于气体静压轴承,采用外压供气是其基本工作方式,节流器是其结构的关键,而主轴工作时因自重和载荷出现的偏心则建立起轴承相应的承载和刚度加工中心机制。以径向供气的静压气浮轴承为例,径向孔式静压气体轴的气流通道主要由节流孔和轴承径向间隙两部分组成,节流孔是使外部加压气体进入轴承间隙前,产生节流效果、并使之形成具有一定承载能力及刚度的稳定润滑气膜的一种装置。而轴承径向间隙则是通过改变径向间隙,调整对气流的阻抗以达到改变空气流量,进而影响上游来流条件,改变节流孔出口压力Pr,在轴承腔内建立起新的平衡。两者的宏观表现均是对流体产生阻抗,使来流压力不断降低,因此,有类似电学欧姆定律的规律。将图4-1的气浮轴承模型类比图4-2的电阻模型。 压缩空气以供气压力只:由供气通道经节流小孔进入气腔,通过气膜流出,当通道横截面积减小时,气流速度加快,剪切速率会增加,由于气体的粘性,气体的内摩擦会消耗其动能,经过节流小孔后气体压力值减小,即气腔中压力Pr,小于供气压力凡。同理由于气膜厚度很小,空气在气膜中流动时的剪切速率很大,所以气体由气腔流经气膜时,压力会有再次损失,即环境压力Po低于气腔压力Pr。我们将节流小孔和气膜这些小截面通道对气流的阻碍作用称为阻抗,将节流小孔的阻抗记为Rg,记气膜的阻抗为Rh。那么,空气流动的过程与电流流经两个串联的电阻非常相似,其中,气流对应于电流,阻抗对应于电阻,气体压力对应于电压。未通压缩空气前,由于滑动件的自重与载荷的作用:支承件与滑动件相互贴合:气膜厚度h为零。此时气膜的阻抗Rh趋于无穷大,气腔压力只,趋近于供气压力Ps;当供气压力与气腔面积之乘积值超过载荷F时,滑动件浮起,气膜形成,气腔压力只,低于供气压力凡滑动件在气膜压力的支承下达到平衡。当外载荷F增大时,气膜厚度减小,气膜阻抗值R蹭大。根据图4-2,气膜上的压帜,会因此增加,支承力增加,以平衡增大的外载荷。反之,「减小,h增大,R*减小,只减小,从而支承力减小,这样可以和减小的外载荷平衡。以上就是静压润滑的基本原理。其原理图如图4-3,如果把多个图4-1这样的结构均布在环形圆周上,支承件换成轴,就形成了空气静压轴承结构,其示意图如4-4所示。
在某些包含公式曲线、二次曲线的外形轮廓加工中心,只要能够建立起合理的运算关系,利用宏程序编出其精加工的轮廓是轻而易举的,然而面对切除大量材料的粗加工,稍显困难.如果能够运用放射加工的编程思路,在其精加工的基础之上,增加一个固定的点,每次走二次曲线的轮廓后,回到固定的这个点上,从而实现放射加工,达到切除余量的目的。以下图中椭圆槽为例.编程如下: 分析: 走刀路线:O-A-O即可形成放射加工控制A点走椭圆轨迹.刀具路径如图所示。 其粗加工的程序如下: 01(粗加工,用12立铣刀,留1mm的精加工余量,故D01=6+1) N10 G54G90G40GOOXOYOM03S1000; N20 Z10.; N30 G01 ZOF100M08; N40 Z-5.0; N50 #1=0;(角度的初始值为0度) N60 #2=2(角度的增量) N70 #3=40;(椭圆长半轴赋值等于40) N80 #4=25;(椭圆短半轴赋值等于25) N90 WHILE[#1 LE 360] DO 1: N100 #5=#3*COS[#1]:(A点的x坐标值) N110 #6=#4*SIN[#1]; (A点的Y坐标值) N120 G01 G41 X#5Y#6 D01;(插补走椭圆) N130 G40G01X0.Y0.;(回原点,形成放射状加工路线) N140 #1=#1+#2;(循环计数) N150 END1;N160 G01Z10M09;N170 GOZ200.0;N180 M05;N190 M30;而其精加工的程序如下:02(精加工)(D02=6.0)N10 G54G90G40GOOXOYOM03S1000;N20 Z10.;N30 G01ZOF100M08;N40 Z-5.0;N50 #1=0;(角度的初始值为0度)N55 #2=2;(角度的增最)N60 #3=40;(长半轴赋值40)N70 #4=25;(短半轴赋值25)N80 WHILE[#1 LE 360] DO 1:N90 #5=#3*COS[#1];N100 #6=#4*SIN[#1];N110 G01 G41 X#5Y#6 D02;(插补走椭圆轨迹)N120 #1=#1+#2; N130 END1; N140 G40GO1XOYO; N150 Z1OM09; N160 GOZ200.0; N170 M05; N180 M30; 以上手工编程应用仅是放射加工的一部分应用,在实际应用中发现,在同一平面内的内外轮廓加工中应用放射加工的方法可在粗加工中有一定的优势,可以有效地去除余最,在精加工中心有它独到的优势,实际上,对于各种特殊的零件,如果能准确分析其特点,合理地建立起其空间模型,运用宏程序进行手工编程有极大的优势,用宏程序编写的程序和自动编程所得到的加工程序相比,其程序非常简洁,逻辑严密,通用性强,具有极好的易读性和易修改性,并且在机床加工执行此类程序时,较执行CAD/CAM软件生成的程序更加快捷,反应更迅速,具有一定的优势。
研究加工中心机床振动时我们采用振动频谱分析仪测试分析7700 Pulse数据采集分析系统):在空转和受力状态下测试结果如图: 分析二 1、分析机床振动数据可知,******振幅有的都接近4um,床身沿z方向的振幅在很多情况下竟然比刀架、滑板处的还要大,空转时的测量结果也是如此。这有可能是机床垫铁没有起到约束的作用,或者是床身本身结构沿z方向就是主要的薄弱环节。 2、空转时振动幅值及频率的测量结果进行分析可知,5个测量位置各方向的峰值频率基本是同一个频率成分,它们基本上与主轴的回转频率成倍数关系,如16 Hz是100/60=1.67Hz的10倍频,,13Hz是250/60=4.1 7Hz的3倍频,这说明空转时的主要振动是由于旋转部件的回转不平衡造成的,包括电机转子的回转不平衡,主轴和轮毅工件的回转不平衡,皮带轮的回转不平衡等。 再对立车切削时振动幅值及频率的测量结果进行分析可以发现,切削时上述几个位置的峰值频率也基本相同,所以,可以得出立式加工中心机床振动的主要原因是由于机内振源造成的,属于受迫振动,振动主要原因不是切削颤振或自激振动,因为引起自激振动的原因与切削量、切削速度、刀具几何参数(主偏角等方向)有关它的频率接近机床某一部件的固有频率。 通过机床空运转和切削状态下比较说明加工中心机床在空运运转状态下主要是由不平衡量引起的振动,主轴运转的频率与相关零件或部件产生了谐振现象。经分析:主轴套筒与底座的配合间隙为0.09-0.15mm,为端面定位式结构,在皮带的交变应力作用下产生摆动,这是产生振动的原因之一;主轴轴承预紧量小,造成刚性差,在切削力的作用下产生较大幅度的变形,这是造成振动现象的原因之一;横滑板(如图)安装直线导轨连接部存在刚性较弱,受力后变形较大,产生振动的又一因素。经对几个环节的改进后,振动现象得到解决。 振动理论的研究是一项复杂的工程,在实际应用中建立振动模型和受力模式与实际有一定的差距,可以近似的反映出振动的性质和实质,从而确定出具体的问题,将问题点通过理论分析在结构、制造等环节加以解决。 解决振动的方法还有很多,比如锤击法、幅值测试法等,由于振动的动力源与某个零件或部件的固有频率息息相关,又与刚性有关,反映出的表象与引起的动力源感官上不直观,给问题的解决带来困难。无论采取上述哪种方法,建立准确的模型,结合系统刚性及频谱分析是可以准确找出振源。
床鞍在机床中作为主要部件.床鞍的上、下导轨平行度要求比较高,一般在0.01-0.015mm。但在现场一般加工后在0.03-0.05mm左右。很多种类的床鞍均产生该种情况,床鞍平行度主要在导轨磨上保证,我厂加工床鞍类零件主要应用四米瓦德。故针对导轨磨床加工中心床鞍进行加工方案的制定和过程跟踪,改善加工过程,提高床鞍导轨精度。 在加工床鞍的过程中,我们分析了以下原因造成床鞍上、下导轨平行度超差,并制定了解决方案: 1.四米导磨磨削床鞍工件在超差状态下.操作者需要补偿误差,每批工件加工前都需要自磨垫铁和小型加工中心工作台以保证基准的准确,由于横梁不稳定,自磨完毕后不可移动横梁。 2.若床鞍上面两导轨皆有其中一条单面倾抖,瓦德八米存在同样现象,如果用手动砂轮修整器修裁砂轮,手动修裁无法正时砂轮旋转中心,修裁精度不稳定,对加工工件有一定影响,应修复机床自带砂轮修整器。3.在精加工前需要进行应力释放,增加自然时效,提高工件的加工稳定性。 4.对于加工中心设备的分析。设备老化易造成超差,四米导磨移动横梁时机床精度有影响,调整原定校正横梁,调整过程中横梁移动,返回原位置再次打表准备按偏差调整,看是否满足加工要求。由于设备老化,磨损及间隙原因,也会造成该现象。如出现此种问题应调整设备从而消除工件抬头现象。 5.工序方面解决床鞍上下导轨超差的手段,要在半精加工时严格执行工艺留量及形位公差要求,以提高导磨工序的基准精度。6.上导轨两面不等高主要在翻转砂轮后加工出现,八米磨削后工件不存在该现象。调整设备可以修正此问题,如果修复不了,工件需要打表修正误差磨削。
高刚性、高效、大型立式加工中心升级产品结构特点:1、高精高刚性结构:机床门型与工作台全支撑。2、首创高刚方形滑枕专利技术。3、首创节能增扭专利技术。创新点:1、开发龙门机床大扭矩主轴箱专利技术。2、开发黑色金属加工专用技术。应用范围:1、黑色金属大型零件高精高效率加工。2、黑色金属节能环保加工,节能15%以上。有益效果:1、生产效率提高30%以上。2、为黑色金属加工提供高效、节能、环保成套技术。
多主轴、高效结构特点:1、龙门横梁上具有2个以上的滑鞍、滑枕、主轴。2、多主轴分别能独立完成左右、上下移动。创新点:1、多主轴复合是国际机床新潮流。2、双滑鞍、双滑枕、双主轴龙门适用性更广泛。应用范围:1、工作台上可以安装2只工件同时高效加工。2、适用于鞋模、瓶模等工件高效、精密加工。有益效果:1、多主轴高效,生产效率翻番。2、多主轴节省投资、场地、人员,省心省钱。
多主轴、高效 结构特点: 1、加工中心配前后排列的双主轴,工件前后排列夹具,配双主轴数控分渡头.2、加工中心配左右排列的双主轴,工件左右排列夹具。创新点:1、双主轴立式加工中心与数控R铣床以最省的投资实现高效加工。2、适用常见的工件前后排夹具与左右排或多道工序高效加工两排零件,应用范围广。应用范围:1、多主轴同时加工多排零件。2、同时加工装夹在双主轴分渡头上2只工件.3、谨铣床配左右排列的双主轴适用于同时加工2只零件。有益效果:1、多主轴高效,生产效率翻番。2、多主轴高效,节省投资、场地、人员,省心省钱。
多主轴复合、立式与卧式复合结构特点:1、在横梁与立柱上,安装有两个以上的主轴配置。2、立柱可安装侧铣头或卧式主轴装置。3、主轴装置可选择:高速、高精、低速主轴装置。4、主轴装置可以选择激光检测、激光淬火等附加装置。创新点:1、多主轴、多工位复合机床是国际机床技术新潮流。2、立卧复合龙门能降低工件多次装置的定位误差,提高精度.3、复合技术包括:主轴的立式复合、立卧复合、附加功能复合。应用范围:1、中大型零件的顶面,侧面高效加工。2、加侧铣头的小龙门应用面广,性价比高。3、中大型零件复合激光控制、激光淬火等工序。有益效果:1、多主轴多工位加工,生产效率翻番.2、工件一次装夹,完成多工序加工,精度好。
对于车间生产加工人员,加工中心使用的刀具种类繁多、数据量大,每次装刀都需要手动输入大量的刀具参数,效率低且容易引人人工错误,增加刀具准备时间,降低了生产效率。同时,到达极限寿命的刀具在刃磨、报废的过程中,由于缺乏有效的标识,容易出现错拿错用的情况。采用RFID自动识别技术,将芯片安装在刀柄位置,这样刀具信息时刻跟随着刀具,在刀具整个使用周期的各个环节安装读写器,就可以实现刀具信息的快速显示与更新,极大地提高了刀具信息管理的效率与准确性,有利于缩短刀具准备时间、提高生产效率。 针对加工中心保证刀具正确使用、辅助工艺过程的需求,RFID芯片中存储的数据应包含以下3类(如表I所示): (1)身份信息:确定刀具的唯一标识,贯穿于整个刀具使用过程中,保证正确的刀具出现在正确的位置,避免刀具误用; (2)工艺信息:记录刀具工艺参数,辅助加工人员完成数控编程; (3)管理信息:包含刀具整个使用过程中的寿命信息与状态。