加工中心及机器人 加工中心和机器人都是制造工业常用的可编程基础装备,但由于完成作业不同所需功能也不同:(1)小型加工中心主要用于完成切削加工作业,为此必须具有高定位精度、高加工精度(微米级);高出力(数千牛至数万牛);高结构刚度;高抗振性和高生产效率。为了提高生产效率,主轴转速必须高速伺服,空程进给速度要够高,换刀时间够短,且工件上下迅速。(2)机器人在制造业中主要用于完成弧焊、点焊、喷漆、搬运、装配、摆放、码垛、打毛刺等作业,为此需要作业灵巧性和够快的运动速度。但除去特殊情况外,多数工业机器人其定位精度和运动精度(亚毫米级)、出力(数十牛至数百牛)以及结构刚度都远低于加工中心。从构造方面对比加工中心和机器人可以看出:(1)加工中心和机器人的计算机精工系统的坐标变换系统不同,但功能类似,二者可以在同一个平台上实现。(2)加工中心和机器人的主机都是C形构造,在完成作业时整个装备都是形不封闭的,从结构刚度和抗振性角度看都有改进的余地(例如可采用并联杆结构),其优点则是作业对象上下制造装备的可达性较好。但加工中心各主要组成部分多数通过J1型接口相联结,或是通过J2型滑动或滚动导轨运动副接口相联结,因而结构刚度甚高。机器人为了保证作业运动的灵巧性,各个组成连杆构件一般通过J2型滚动轴承运动副接口相串联,工作时类似悬臂梁,终端的刚度较低。(3)加工中心的主轴和机器人的终端相对应,二者都可以配置不同的终端效应器。机器人的终端效应器配置在加工中心上就可能得到机器人化加工中心。把加工中心的终端效应器配置在机器人上就可能得到机床化的机器人。(4)精工加工中心的刀库用来存放刀具、量具,也可以用来存放机器人的终端效应器。加工中心和机器人所需功能不同、构造不同、技术特点也不同,按目标需求融合二者技术优势,利用机械可分合固接接口和机械可重布接口,将可以实现制造装备的可重组设计。
精工机床环保冷却 (喷雾冷却) 切削液在金属切削中主要起叄个作用,一是润滑作用;二是冷却作用、三是环保。切削液能否充分发挥有效的润滑作用,其渗透能力强弱是一个重要的因素。常规的浇注式切削液在切削加工中的渗透以液体渗透和气体渗透两种方式进行:浇注的液体渗透效率较低,在高速切削时效率更低;气体渗透是由于浇注在切屑表面裂纹中的液体随着切削温度的上升发生汽化而向前刀面进行渗透的。试验证明,常规切削液的渗透能力不强,能够被汽化的液体量很少,使润滑效果受到限制。而喷雾冷却形成的两相流体,能够弥补切削液渗透能力的不足。气液两相流体喷射到切削区时,有较高的速度,动能较大,因此渗透能力较强。此外,在气液两相射流中微量液体的尺寸很小,遇到温度较高的金属极易汽化,可从多个方面向刀具前刀面渗透。虽然射流中的液体量很少,但被汽化的部分则比连续浇注切削液时多,因而润滑效果较好。在金属加工中切削热主要来源于金属的塑性变形,切削区的冷却过程就是固体与流体之间的传热过程。由于流体与固体分子之间的吸引力和流体粘度作用,在固体表面就有一个流体滞流层,从而增加了热阻。滞流层越厚,热阻越大,而滞流层的厚度主要取决于流体的流动性即粘度。粘度小的流体冷却效果比粘度大的流体冷却效果好。 气液两相流体喷出时,体积骤然膨胀对外做功,消耗了内能,可使温度降低10℃左右。喷雾冷却中两相流体有较高的速度,能够及时将铁屑冲走,并带走大量的热量,进一步增强了降温效果。因此,喷雾冷却实际上综合了气液两种流体的降温效果和优点。 二 喷雾冷却装置的工作原理 喷雾冷却就是把微量液体混入压力气流中,形成雾状的气液两相流体,通过喷雾产生射流,喷射到切削区,使工件和刀具得到充分冷却和润滑。 喷雾冷却装置工作时,压缩空气经分水滤气器滤除水分等杂质,通过电磁阀后一小部分压缩空气进入冷却液箱内,将冷却液压出到喷嘴;绝大部分压缩空气经调压阀将压力调至0.32~0.35MPa后经压缩空气软管到喷嘴与冷却液混合,雾化后喷射到切削区。 喷雾冷却技术的关键在于能否把冷却液充分雾化。由于冷却液的压力略大于压缩空气的压力,二者在气液混合室内混合后,经蛇皮管式冷却管5由喷嘴头喷出。反之,若冷却液的压力小于压缩空气的压力,则冷却液将被压回到冷却液箱内。在一些进口机床的喷雾冷却装置中,压缩空气是从调压阀后进入冷却液箱的,因此喷出冷却液时往往有“喘气”现象。若将压缩空气改为从电磁阀后直接进入冷却液箱,就可避免“喘气”现象。 为了调节喷出的冷却液流量,在喷嘴上安装了冷却液流量调节阀。一些进口机床所采用的喷雾冷却装置,其喷嘴调节阀为锥形,使用时通过调整锥面配合间隙的大小来调节冷却液流量。由于加工这种结构的喷嘴调节阀比较困难,阀杆与阀体锥面的同心度不易保证,从而不能有效地调节冷却液的流量。试验证明,如将锥阀改成平阀、将锥面改成平面,并增加一个密封圈,则冷却液的流量可以任意调节。 三 喷雾冷却液的选择 由于从喷嘴喷出的冷却液成雾状,其中大部分喷到切削区,一小部分弥散在空气中,为了避免环境污染及对操作者造成伤害,冷却液的选择非常重要。通过使用非传统的切削液-植物油,包括脂类,环境成本显著减少。这些产品的技术优点包括具有清洗剂,分散剂的性能,低发泡,快速放气,着火点相对较高以及表层兼容。基于植物的润滑油可迅速被生物降解,大多数情况下,润滑油在21天内即被分解,这样就无长期清洁的后 顾之忧。这些润滑油也已经得到改进,具有低雾化的特点,有助于短期清洁。 首先,润滑剂要求较低的粘度。 其次,润滑剂有很好的渗透性和表面附着系数。 第三,润滑剂要具有超级的润滑性。 第四,润滑剂需要优良的极压性能。 第五,润滑剂环保、安全、可再生(植物性)。 四 喷雾冷却的应用效果 切削区温度 采用喷雾冷却与干切削分别加工40Cr和45钢(加工40Cr钢的切削参数为:ap=2mm,f=0.48mm/r,v=167m/min)。切削区温度测试的结果表明,与干切削相比,采用喷雾冷却时切削区温度可降低140℃;若加工45钢(ap=2mm,f=0.3mm/r),采用喷雾冷却时切削区温度比干切削时可降低200℃。 切削液的成本 来自的国的最新统计数据表明与切削液相关的成本相当于全部成本的7.5%-17%。随着石油原料成本的增长,趋势是切削液的价格在不久的将来继续增长。 环境成本 处理使用过的切削液和切屑所花费的长期环境清洁成本以及工人的健康。由于没有冷却液泵,所以实现了节约能源。 刀具寿命 与铸铁或铸钢和磨削相比,干式切削使刀具使用寿命增加了20%,某些使用MQL的刀具使用寿命实验表明刀具寿命增长了50%,具体取决于加工过程,切削速度和进给。这是因为MQL系统将产生由微小油滴构成的油雾,它通过刀具中心喷射到切削区域上,使切屑更易清除,并且防止微粒黏在切削刀具上。 在立车上粗加工45钢铸件,使用的刀片牌号为YT5。当切削条件相同时,采用喷雾冷却的刀具寿命为1小时以上,而采用干切削时的刀具寿命仅为30~40分钟。 较快的加工时间 通过采用耐热刀具材料,例如炭化物,以及较高的主轴转速,半干切削比传统的湿切削的速度快50-100%。无冷却液雾化,使用MQL切削,用户可以保持工厂环境极为洁净,几乎没有烟雾和气味。这有利于清洁和工人的健康。 表面粗糙度 在精工龙门铣床上精铣材料为ZG20CrMo的汽轮机汽缸中分面,使用的刀片牌号为YT535,切削用量为v=150m/min,vf=40mm/min,ap=0.02~0.04mm。采用干切削时,加工1m2后刀片磨损,加工表面粗糙度不稳定,为Ra2.3~3.4μm;采用喷雾冷却时,加工1.5m2后刀片磨损,表面粗糙度稳定,达Ra0.76~0.9μm,超过图纸设计要求的Ra=1.6μm 此外,喷雾冷却技术可应用于立式车床、卧式车床、转子车床、围带车床、落地镗铣床等不同机床,加工效率平均提高20%,刀具寿命提高一倍以上,加工精度也有显著提高。如在转子车床上精车转子轴颈,采用干切削时一刀车不下来,圆柱度不易保证,而采用喷雾冷却时,一刀即可车完,而且圆柱度满足设计要求。 五 应用领域: 有色金属铸造零及部件加工,用于各种模具的精密加工,特别是汽车等大型模具的精加工 六 结语 由于喷雾冷却具有良好的冷却和润滑效果,在切削加工过程中应用喷雾冷却技术可显著提高切削加工生产效率和零部件加工质量。 1.由于两相射流对切削区有清理作用,减少了氧化皮、细铁屑等对刀具的磨损,可提高刀具的耐用度;喷雾冷却装置体积小,安装操作方便;冷却液耗量少,工作环境清洁,有利于保护操作者的身体健康。 2. 喷雾冷却技术特别适合用于高速切削、缓进给磨削、强力磨削等发热量大的加工场合以及加工精 度要求高的高强度、高硬度合金钢材料。 喷雾冷却装置用于精工机床,可实现冷却自动化;如在普通机床上应用,通过简化结构,以手动气路开关代替分水滤气器和电磁阀,可在实现喷雾冷却的同时降低成本。我们可以根据各企业不同工况现场试机制定施工方案
立式加工中心和卧式加工中心区别· 有些朋友在选择加工中心时,会在立式加工中心和卧式加工中心之间徘徊,到底哪类更适合我?龙门加工中心理论上可以归属于立式加工中心,卧式加工中心也有双柱结构的品种,本文仅讨论单立柱加工中心。本文纯技术,枯燥艰涩,用的上的朋友将就看吧。立加和卧加的基本功能相同,均以铣削为主。立式加工中心是指主轴为垂直状态的加工中心,卧式加工中心指主轴为水平状态的加工中心。立加和卧加有很多共同点,随着扩展功能的日益增多,两者之间的界限也越来越模糊。两者所使用的主轴选型方式相同,两者均可以使用BT、ISO、DIN69871、BBT、HSK、CAPTO等类型的主轴。用ISO40主轴时:转速8000RPM以下一般选择BT、ISO、DIN69871等,8000~15000RPM可以选择BBT、HSK;15000RPM以上应选择HSK,CAPTO。ISO50主轴划分方式为:转速6000RPM以下一般选择BT、ISO、DIN69871等;6000~10000RPM可以选择BBT、HSK;10000RPM以上应选择HSK,CAPTO。ISO40 15000转、ISO50 10000RPM以上一般使用电主轴。对于低转速加工中心,主轴电机采用同步带联结或齿轮箱联结,也有直联式结构。立加和卧加可以相互转化,如果加装快速精工转台,主轴扩展C轴功能,立加和卧加均可升级为铣车复合加工中心。立加通过立卧转换工作台或者摇篮式工作台可以变身为立卧复合加工中心,也可以通过立卧转换主轴或者双摆角度头升级至立卧复合加工中心,同样,卧加也可以实现转化。两者采用摇篮式工作台或者双摆角度头的加工中心可以显现五轴联动加工。圆盘刀库的立式加工中心光机交换工作台、链式刀库的卧式加工中心光机粗看上去立加和卧加差距不大,但实现一立一卧的设计出发点不一样,体现出的结构差异和针对的产品定位差异就相当的大。结构的差异可以体现在主轴结构、立柱构造、工作台形式、刀库类型、联动轴数等五个方面。两者的主轴结构不同。立加是主轴垂直于地面,主轴轴线方向和重力方向一致,主轴通过立柱上的滑台进行的轴线方向进给几乎不受重力影响,但主轴中心线离立柱毕竟有一定的距离,悬伸太多会造成主轴刚性不够导致加工振颤现象,因而立加主轴中心线离立柱的距离一般不会超过1200毫米;卧加是主轴平行于地面,主轴轴线方向和重力方向成九十度,重力直接对主轴沿轴线方向的进给造成影响,故卧加的Z向进给一般由工作台或者立柱来实现,即主轴本身只进行上下移动、不进行轴线方向的进给。两者的立柱构造不同。立加的立柱一般不移动,为了追求刚性一般造得尽可能的粗壮。也有动柱式立加,动柱立加工作台只做X或Y向运动,立柱相应会做Y或X向运动,这种设计方式对立柱的驱动电机有较大的功率要求。卧加的立柱一定是动柱式的,正T型的卧加立柱沿X向移动,倒T型的卧加立柱沿Z向移动。移动立柱的结构要求立柱必须在满足刚性的前提下尽可能的轻巧,国外机床往往用钢板焊接结构来解决这个问题。对于钢板焊接结构的利弊,老金会另外开主题讲述。两者的工作台形式不同。立加工作台一般为十字滑台结构的T型槽工作台,有两套运动机构负责相互垂直方向的工作台移动,X向进给的工作台覆盖在负责Y向进给的导轨之上。卧加的工作台只做X或Y向运动,工作台形式一般为点阵螺孔台面的旋转式工作台,相对较容易选装交换式双工作台。两者所使用的刀库不同。立加常用圆盘机械手式刀库。卧加常用链式机械手刀库。两者联动的轴数不同。常规立加为三轴联动,可以扩展为四轴或者五轴,卧加标配四轴三联动,可以扩展为五轴。立式加工中心和卧式加工中心在产品定位和加工应用方面也有所不同。两者加工面向对象不同。立加受立柱高度及换刀装置的限制,不能加工太高的零件,所加工工件体积相对较小,如果要实现工件的侧面加工必须加装角度头或者精工转台。卧加在一次装夹后可以完成除安装面和顶面以外的其余四个表面的加工,最适合加工箱体类零件,加装角度头后可以实现五面体加工。两者加工时的排屑状况不同。立加在加工型腔或下凹的型面时,切屑不易排出,严重时会损坏刀具,破坏已加工表面,影响加工的顺利进行。卧加加工时排屑容易,加工状况相对较理想。两者的操控状况有所不同。立加装夹方便,便于操作,易于观察加工情况,调试程序容易。卧加所加工工件普遍比较庞大,装夹困难,不容易监控加工过程,操作调试相对困难。总体来说,卧加结构复杂度要超过立加,有能力生产卧加的工厂数量远小于立加工厂,相同工作范围的卧加价格往往是立加的两倍以上。
16年正月初九春节后第一台TOM50卧加发往宁波、
16年2月17日发往上海嘉定、HVC1280加工中心 、 杭州HVC1260加工中心、嘉兴HVC650加工中心。
FANUC系统如何屏蔽机床主轴外置编码器 案例描述:0i-TA系统,机床出现751报警,主轴放大器上LED显示为27号。报警解释:主轴751报警:带串行主轴的系统中,在CNC上对主轴放大器单元SPM发生的报警进 行报警提示。主轴放大器LED显示27号报警:1、主轴位置传感器的信号异常。2、BZ、MZ传感器 的信号振幅异常。故障分析:对主轴放大器LED上显示的27号报警,系统侧的故障原因:1、传感器与放大器连 接电缆;2、传感器;3、主轴放大器单元;4、参数设定;5、电缆的连接。处理结果:经检查是主轴上所带的外置编码器坏了,可屏蔽外置编码器,使机床正常工作,修 改参数4001#2 = 0是否使用位置编码器信号。0 :不使用;1 :使用。注意:屏蔽掉外置编码器后,机床能正常运行,但不能进行螺纹切削、恒线速、每 转进给等与编码器相关的操作。
发那科系统自动重启案例描述:18i-MB系统(分离式显示单元),开机机床正常后,按下急停、主轴松刀或自动运 钮时,系统就自动重启,重启现象是显示器灭一下马上进入启动过程, 但系统单元LED灯及状态灯一直亮着。故障分析:系统重启,一般是供给系统的直流24V电源出现瞬间拉低后又恢复导致系统重启,解决该问题的思路:什么导致了供给系统的直流24V电压出现问题。 1.可考虑24V稳压电源是否有问题。 2.外围其他24V是否有短路的现象(如继电器的触点接触不良、线缆的破损对地短 路等)。处理结果:检查发现将供给系统的电源插头拔掉后,I/O LINK外接I/O的电源反灌进系统,所以出现这种现象。检查发现I/O LINK线缆选择错了,根据机床的接线连接,应选配 无源的I/O LINK电缆才对。(普通的I/O LINK电缆没有+5V接线,电缆号是A02B - 0120-K842,如果带了光缆适配器就有+5V接线,电缆号是A03B-0120-K842,有的厂 家在设计时是I/O LINK直连线,应是A02B-0120-K842,但选配错了用了A03B-0120- K842就有可能出现上述的情况)。
加工中心经常出现438报警和430报警 案例描述:0i Mate-TC系统,机床经常出现438报警。报警解释:438报警:电机电流过高。故障分析:438和下列原因有关:参数设定不合适,一定要按标准设定伺服参数,初始化参数时,要设定正确的 电机代码。是否电机负载太大,是否只发生在一个轴上,还是所有轴都有,如果只发生在 某一个轴上,可能那个轴负载太大,可通过观察伺服诊断电流来确认。是否长期在电机的高速段运行,检查一下,机床的最高速对应的电机转速(柔 性齿轮比,快速进给速度等相关参数)。硬件方面:伺服放大器、电机等。处理结果:经检查为电机损坏导致该故障。 系统电机过热出现430报警案例描述:0i-MC系统,机床在运行过程中出现430报警。报警解释:430报警:伺服电机过热。故障分析:对于430报警,系统侧的故障点有:1、伺服电机的编码器故障;2、伺服电机的温 度传感器损坏;3、带制动器的电机因考虑电机制动器回路。机床外围故障点:电 机与机床在机械安装上不当,导致机械负载过大造成伺服电机430报警。处理结果:经检查发现为电机制动器回路短路造成430报警。
精工机床基本操作须知 1、了解操作系统 简单了解精工系统的控制原理和工作方法;系统使用什么样工作语言,机床加工使用的软件及其使用的语言。如果操作者对该语言不了解或者对该语言的专业词汇不了解,那么就需要专业的培训,在培训时需要认真地做好笔记,机床软件中的每个词汇代表什么中文意思,必须死记硬背进行掌握,那么才能为以后在工作中正确使用机床。另外,操作者也需要在培训时对一般的操作报警的语句进行学习掌握,知道其中文是代表什么意思,怎么解决问题,怎么消除错误报警。另外对于操作者来说,如果有精力和能力允许的话,可以对该类语言进行学习掌握,那么对以后提高机床操作技巧有很大帮助。 2、掌握操作方法 要熟练掌握控制精工机床的手动或者自动操作,熟练掌握控制机床的各精工轴的移动。操作者必须达到熟能生巧的境界,那么才能在任何情况下都能做到收放自如;才会在遇到碰撞或者故障情况下,操作者可以正确而及时的处理问题,操作者才会形成条件反射,果断采取制动手段。另外操作者对精工机床的加工程序要非常熟悉;什么样的工序和操作,机床就应该有什么样的动作,都要非常熟悉。当机床执行程序时,你才能在第一时间知道机床动作是否正确,是否需要采取制动措施。另外,每个初学操作者在操作机床的初期或多或少有一些恐惧心理,害怕机床发生撞刀、发生撞机。那么只有操作者在熟练掌握了精工机床的操作之后,才能克服类似的恐惧心理,才能在此基础之上学习掌握更高的精工机床操作技巧。 3、熟悉程序编程 首先经过培训掌握你所要操作精工机床的编程语言,编程方法和各参数补偿方法。现在大多数先进的精工机床都配有编程或仿真的PC工作站。那么初学者可以在工作站上先进行软件编辑和机床切削的仿真学习。另外,宁波其锐达精工培训学校提醒,在学习编程过程中,不要只注重模拟结果,更重要是要学习模拟加工的过程,要明白工件的加工需要使用什么样的刀具或者砂轮,机床精工轴通过怎样的运动轨迹完成了切削加工;机床在执行具体某个工序加工时,机床内各相关部件移动的位置和方向;注意在执行加工时各个轴的运动方向和切入方向,包括怎样进刀,怎样退刀,注意在机床加工时各个工步的快进速度和位移,各个工步的工进的速度和位移。在通过仿真软件进行加工,注意在模拟过程中所有参数都必须正确输入,不要因为模拟就随意输入马虎了事,这样可能出现仿真加工的结果不正确;或者造成以后实际加工时的碰撞事故,或者零件报废。如果仿真软件有防碰撞测试的功能,那么就要使用该功能,检查编程的正确性。 4、做好准备工作 实际加工过程中的加工技巧,认真做好准备工作,先将图纸读懂,确认要加工工件的位置,确认要加工工件部位的精度公差,然后编辑加工程序。要将加工中需要的工件和刀具或者砂轮准备好,将加工过程中需要的检测仪器都准备好,将加工过程中需要的辅助工装和夹具都准备齐全。