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海天精工机床有限公司 海天精工博客

数控机床树脂砂铸件 - 加工中心

精工机床树脂砂铸件一、机床床身标准：GB9439-88二、床身的特点：(1)耐磨性与消震性好。由于铸铁中石墨有利于润滑及贮油，所以耐磨性好。同样，由于石墨的存在的消震性优于钢。(2)工艺性能好。由于灰口铸铁含碳量高，接近于共晶成分，故熔点比较低，流动性良好，收缩率小，因此适宜于铸造结构复杂或薄壁铸件。另外，由于石墨使切削加工时易于形成断屑，所以灰口铸铁的可切削加工性优于钢。 三、硬度和抗拉强度之间的关系：灰铸铁的硬度和抗拉强度之间，存在一定的对应关系，其经验关系式为：1、当O≥196N/mm㎡时HB=RH(飞00+0 4380b) (B1)2、当0≥796N/mm㎡时HB=RH (44+O 7240b) (B2) 式中相对硬度(RH)值主要由原材料、熔化工艺、处理工艺及铸件的冷却速度所确定。 四、利用树脂砂型铸造机床床身铸件的优点1树脂砂型刚度好，浇注初期砂型强度高这就有条件利用铸铁凝固过程的石墨化膨胀，有效地消除缩孔、缩松缺陷，实现灰铸铁、球墨铸铁件的少冒口、无冒口铸造。2实型铸造生产中采用聚苯乙烯泡塑模样应用呋哺树脂自硬砂造型。当金属液浇入铸型时，泡沫塑料模样在高温金属液作用下迅速气化，燃烧而消失，金属液取代了原来泡沫塑料所占据的位置，冷却凝固成与模样形状相同的实型铸件。3相对来说，消失模铸造对于生产单件或小批量的汽车覆盖件，机床床身等大型模具较之传统砂型有很大优势，它不但省去了昂贵的木型费用，而且便于操作，缩短了生产周期，提高了生产效率，具有尺寸精度高，加工余量小，表面质量好等优势。机床铸件的热处理 热处理过程： 床身类铸件产品作为一种大型铸件必须要经过热处理才能提高本身的使用性能，改善铸铁铸件的内在质量。金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其它加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量。 为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。 整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。床身铸件退火 热处理的退火种类：常见的退火工艺有：再结晶退火，去应力退火，球化退火，完全退火等。退火的目的：主要是降低金属材料的硬度，提高塑性，以利切削加工或压力加工，减少残余应力，提高组织和成分的均匀化，或为后道热处理作好组织准备等。 完全退火和等温退火 完全退火又称重结晶退火，一般简称为退火，这种退火主要用于亚共析成分的各种碳钢和合金钢的铸，锻件及热轧型材，有时也用于焊接结构。一般常作为一些不重工件的终热处理，或作为某些工件的预先热处理。 球化退火 球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢（如制造刃具，量具，模具所用的钢种）。其主要目的在于降低硬度，改善切削加工性，并为以后淬火作好准备。 去应力退火 去应力退火又称低温退火（或高温回火），这种退火主要用来消除铸件，锻件，焊接件，热轧件，冷拉件等的残余应力。如果这些应力不予消除，将会引起钢件在一定时间以后，或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹。2．淬火 我们淬火常用的冷却介质是盐水，水和油。盐水淬火的工件，容易得到高的硬度和光洁的表面，不容易产生淬不硬的软点，但却易使工件变形严重，甚至发生开裂。而用油作淬火介质只适用于过冷奥氏体的稳定性比较大的一些合金钢或小尺寸的碳钢工件的淬火。回火 回火的目的有以下几个方面：降低脆性，消除或减少内应力，钢件淬火后存在很大内应力和脆性，如不及时回火往往会使钢件发生变形甚至开裂。2．获得工件所要求的机械性能，工件经淬火后硬度高而脆性大，为了满足各种工件的不同性能的要求，可以通过适当回火的配合来调整硬度，减小脆性，得到所需要的韧性，塑性。3．稳定工件尺寸4．对于退火难以软化的某些合金钢，在淬火（或正火）后常采用高温回火，使钢中碳化物适当聚集，将硬度降低，以利切削加工。 铸件非加工表面和外观质量对铸件商品性颇有影响，它们包括： （1）表面凹凸度（涨箱、缩陷和夹砂）； （2）表面或内腔清洁度（粘砂、粘“涂料层”）； （3）平面度偏差（非加工面起伏不平）； （4）表面粗糙度； （5）轮廓清晰度（凸台、脐子等结构单元的轮廓清晰度，用肉眼评定）。机床铸件对消失模的要求:涂模(1):涂料要求:采用水基石墨涂料,其波美度为60-70之间,涂刷时在温室内,烘干前严禁搬动,以防止变形(2)刷涂要求:涂料搅拌均匀,刷涂时严谨露白.(3)涂层烘干:涂料供干后要有足够的强度,在50-60℃的烘干24h。

发那科IO Link轴控制PMC信号说明 - 加工中心

信号说明对FANUC I/O Link轴控制接口方面，通常有两种接口形式：外围设备控制接口和直接命令接口。在上述两种接口形式下，对I/O Link的信号分配是不同的。这两种接口形式的转换是通过信号Yy＋1#5（DRC）的设定完成的。信号（功能）列表：组信号名称符号地址外围设备直接命令1准备结束信号MAXx＋2＃7伺服准备就绪信号SAXx＋1＃62急停信号*ESPYy＋1＃1外部复位信号ERSYy＋1＃0复位中信号RSTXx＋2＃13报警信号ALXx＋2＃6绝对脉冲编码器电池报警信号APBALXx＋7#1Xx＋3＃14模式选择信号MD4,MD2,MD1Yy＋0＃0～Yy＋0＃25进给方向信号＋X，－XYy＋0＃4，Yy＋0＃56剩余移动量范围内信号DEN2Xx＋0＃0分配脉冲信号IPLXXx+0＃1加/减速脉冲信号SUPXXx＋0＃2到位信号INPXXx＋0＃3伺服位置偏差监视信号SVERXXx+7＃6Xx+3＃6轴移动中信号MVXXx＋7＃2Xx＋3＃2移动方向信号MVDXXx＋7＃0Xx＋3＃0区信号PSG1，PSG2Xx＋7＃3，＃4Xx＋3＃3，＃4速度控制模式中信号TRQMXx＋2＃2功能有效信号OPTENBXx＋1＃37进给速度倍率信号*OV1－*OV8Yy＋7＃0～＃3Yy＋2＃0～＃3手动快速移动选择信号RTYy＋7＃7Yy＋2＃7快速移动倍率信号ROV1，ROV2Yy＋7＃4，＃5Yy＋2＃4，＃5增量进给信号MP1，MP2Yy＋7＃4，＃58联锁信号*ILKYy＋1＃39参考点返回结束信号ZPXXx＋2＃0参考点建立信号ZRFXXx＋1＃210自动运转启动信号STYy＋0＃7自动运转启动中信号STLXx＋1＃5自动运转中信号OPXx＋1＃7空运行信号DRNYy＋7＃6Yy＋2＃611松开指令信号UCPC2Xx＋1＃4夹紧/松开状态输出信号UCPS2Yy＋0＃612伺服断开信号SVFXYy＋1＃213动作结束信号OPC1,OPC2,OPC3,OPC4Xx＋0＃4～＃7功能代码CMD CODEPYy＋2＃4～＃7指令数据1CMD DATA1Yy＋2＃0～＃3指令数据2CMD DATA2Yy＋3～Yy＋6响应数据ANS DATAPXx＋3～Xx＋6响应数据内容确认信号DSP1,DSP2Xx＋2＃4～＃5响应数据写入结束信号ABSWTXx＋1＃0响应数据读取结束信号ABSRDYy＋1＃4报警输出指令信号DSALYy＋0＃3报警输出状态确认信号DSALOXx＋2＃314急停信号*ESP直接输入超程信号*-OT, *+OT直接输入高速联锁信号*RILK直接输入参考点返回用减速信号*DEC直接输入跳转信号HDI直接输入

　使用Windows XP自带的IIS安装 - 加工中心

使用Windows XP自带的IIS安装前面说过了，要在Windows XP下使用IIS，必须使用Professional版的XP系统，以IIS v5.1为例。在控制面板中打开“添加或删除程序”项目，再选择“添加/删除Windows组件”，在弹出窗口中选中“Internet 信息服务（IIS）”组件中的“文件传输协议（FTP）服务”子组件，如图： 点击详细信息，可以查看Internet 信息服务的子组件选中FTP文件传输（FTP）服务。 单击确定，根据提示安装。设置打开“控制面板 à 管理工具 à Internet 信息服务”。 展开目录树，右键单击默认FTP站点，打开属性页面。单击“FTP站点”选项卡，在此页面设置端口号，通常默认端口是21，不用修改，其他都可以使用默认值。 除非有特殊要求，安全帐户选项卡页面不用修改。另外，此处的用户名是为了给匿名访问FTP资源而建立的Windows系统帐户，不要随意修改。 如需要自定义登录FTP服务器的用户名和密码，应该在“控制面板 à 用户帐户”中添加。使用IIS做FTP Server时，能登录Windows的帐户都可以访问FTP资源。另外IIS还提供了匿名访问功能，登陆用户名为Anonymous，密码为任意字符串，推荐使用。 IIS默认的FTP根目录为C:\Inetpub\FTProot\，如果需要修改，可以在主目录选项卡中设定。本选项卡还可以设置用户对FTP站点的读写权限，如果希望在CNC上修改PC中的加工程序，需要选中“写入”选项。

加工铝合金型材用什么铣刀？ - 加工中心

加工铝合金型材用什么铣刀？　　目前采用的加工铝件主要分为变形铝合金与铸造铝合金两大类，那么加工铝合金用什么铣刀，是不是用铝合金专用铣刀或铝合金专用刀具，其加工效率更好？本文从铝合金的铣削特点，加工刀具，切削参数几个方面来谈谈加工铝合金用什么铣刀******。　一、铝合金的加工特点　 铣削铝合金主要有如下几大特点；　 1、铝合金硬度低　 　相比钛合金与其它淬火钢，铝合金的硬度较低，当然热处理过，或者压铸铝合金的硬度也很高。普通铝板的HRC硬度一般都在HRC40度以下。因此在加工铝合金时，刀具的负载小。又因为铝合金的导热性能较佳，铣削铝合金的切削温度比较低，可以提高其铣削速度。 2、铝用合金塑性低　 　铝合金的塑性低，熔点也低。加工铝合金时其粘刀问题严重，排屑性能较差，表面粗糙度也比较高。其实加工铝合金主要就是粘刀与粗糙度效果不好。只要解决粘刀，加工表面质量这两大问题，铝合金加工的问题就迎刃而解了。 3、刀具易磨损　 　因为采取不适合的刀具材料，加工铝合金时，往往因为粘刀，排屑等问题导致刀具磨损加快。

新代控制器MOT报警1-10 - 加工中心

MOT –001 【A,B編碼器回饋訊號錯誤】說明：僅發生於9號參數軸板型態設為0(EMP2)時，軸卡檢知A,B編碼器回授錯誤 可能原因：發生軸卡為EMP2時，軸卡內部會自動檢知A,B編碼器訊號，若訊號錯誤或有A相訊號，但無B相訊號，則發此警報 排除方法：檢查伺服線或更換軸卡 MOT –002【錯誤計數器溢位】說明：僅發生於9號參數軸板型態設為0(EMP2),4(PMC4),6(SERVO6)時，軸卡檢知編碼器回授溢位可能原因：發生軸板型態設為0(EMP2),4(PMC4),6(SERVO6)時，軸卡內部會自動檢知A,B編碼器訊號，若訊號錯誤或訊號輸入過大時，發計數器溢位排除方法：檢查伺服線或更換軸卡MOT –003【編碼器模組錯誤】說明： 可能原因： 排除方法： MOT –004【無索引中斷信號】說明： 可能原因： 排除方法： MOT –005【DDA指令超過額定值】說明：控制器送出過高的指令數，軟體運算出來在一個補間時間內必須送出超過2047個脈波。 可能原因：1DDA軟體時間(補間時間)設置太長。 2運動速度太快。 3伺服解析度設定太高。 4背系補償量或節距補償量太大。 5啟動前饋補償功能。排除方法：1降低軟體補間時間設定(CNC參數3203)，建議不低於1500。 2降低運動速度做測試，若解決將運動速度上限設定調低(CNC參數461~480)。 3降低伺服解析度設定測試。(驅動器與CNC參數61~80) 4若有設定機構補償常數(CNC參數1401~1420)，取消機構補償做測試，若是則設定適當之機構補償時間常數。 5若有前饋補償 (CNC參數581~600)，取消前饋補償做測試，若是則降低或關閉前饋補償功能。 6請聯絡機械廠人員處理。進階說明：新代控制器為了達成多軸同動控制，採用了DDA(Digital Differential Analyzer)法則的數學方法， DDA的Cycle Time由參數3203設定，每一軸向指令在一個DDA的Cycle Time內最多允許送出2047個脈衝訊號，超出此範圍控制器就會發出DDA指令超過之警報訊息。 MOT –006【索引狀態無法清除】說明： 可能原因： 排除方法： MOT –008【遺失位置命令】說明：控制器停止對某個軸向指令輸出1秒後隨時檢查回饋指令量與輸出指令量的誤差量是否在預定誤差範圍內，如果不在此範圍內，則有遺失位置警報。 可能原因：1機構問題。 2控制緊急停止的繼電器接觸不良。 3 cpu板送給軸卡的資料遺失(cpu板有問題，軸卡有問題，cpu板和軸卡接觸不好)。 4控制器伺服線有接觸不良或斷線。 5驅動器到馬達的動力線接觸不好或者斷開。 6馬達編碼器進油。 7編碼器回授線鬆脫或斷掉。 8局部干擾。 排除方法：造成此警报的原因大体可以分为电控和机构两个方面的原因。 当发生位置遗失警报，观察诊断画面的系统数据8，9，10号参数的值，如果都为零，一般是机构的问题：如果有不为零的，一般就是电控的问题。 機構方面的原因： 1如果確定是機構問題，並且無驅動器警報。一般來說，應該是機床缺少潤滑，靜摩擦力太大。此時應該檢查機構是不是有卡住及潤滑系統是否良好 2控制器有警報發出，並且伴隨著驅動器警報。此時可能是床台卡死或者伺服系統有問題，如果關電重開問題依然存在很明顯，無法動作，應更換伺服或者馬達。如果是機構卡死，需要聯繫機械廠家支援 電控：1觀察過8，9，10號參數之後。就做尋點動作(不須重新開機)，尋完原點後，觀察24，25，26號參數和40，41，42號參數，如果24，25，26號參數中有不為零的，則回授回路有問題。2如果40，41，42中有不為零，就是控制器到馬達的線路中有指令丟失。3如果24，25，26和40，41，42都有不為零的，則信號被干擾的可能性比較大，具體表現為在加工中，8，9，10號參數的數值漸漸變大。具體故障點可能是cpu板和軸卡接觸不好造成的。可依次換cpu板和軸卡試試。4如果是控制器到馬達的發動電路有問題，先檢查驅動器線和動力線。具體辦法是把懷疑有問題軸相的驅動器線和動力線和其他沒問題軸相的驅動器線和馬達線對換，看警報會不會跑到別的軸相去，如果跑到別的軸相去了，確定是伺服線或動力線有問題，換掉即可。5如果是回授回路有問題，先把編碼器線和動力線與其他沒有問題軸相的編碼器線和驅動器線對換，如果警報跑到兌換過的軸相去了，證明是編碼器線或者動力線有問題。換掉即可。6如果編碼器線和動力線都沒有問題，就把發警報軸相和其他好的軸相的驅動器線對換，如果警報跑到其他軸相，證明驅動器線有問題，換過即可。7如果以上問題都沒問題，再就是懷疑介面和編碼器漏油的問題，這個問題是靠經驗判斷，其實編碼器漏油造成的指令丟失情況和軸卡和底座接觸不好的情況有些相識；而接頭接觸問題關鍵是把接頭都鎖緊。進階說明：參數561~580的設定即為遺失位置命令的檢查範圍 24[X軸絕對位置回授量] 40[X軸絕對位置命令量] 25[Y軸絕對位置回授量] 41[Y軸絕對位置命令量] 26[Z軸絕對位置回授量] 42[Z軸絕對位置命令量] MOT –009【驅動器警報】說明：驅動器發出警報訊號 可能原因：發生驅動器報警大多是由外部原因影起，如：驅動器溫度過高；編碼器接線錯誤；內部參數設定不正確；與伺服馬達不相配；驅動器故障等 伺服驅動器警報排除方法：機器請不要關電，聯絡機械廠人員處理進階說明： MOT –0010【軸向位置命令通訊異常】說明：核心程式在與軸卡溝通時發生異常，軟體檢查出軸控IC內部queue值不為零。 可能原因：1一張軸卡，但參數設定二張軸卡，且有伺服軸指向第二張軸卡。2二張軸卡以上有一張故障。3二張軸卡以上且有超過兩張以上軸卡IRQ11 Jump都插上，造成診斷功能23號不是100。排除方法：請聯絡機械廠人員處理。1檢查參數設定11號參數。2檢查軸卡jump設定。3更換軸卡做測試進階說明：核心軟體在每個補時間皆會去檢查QUEUE值FLAG是否正確，若經過了一些FILTER後仍讀到錯誤的值，則發出警報，並於診斷功能68號加一。

四轴加工中心操作技巧  - 加工中心

在精工加工中，多轴加工中心一直位于先进的制造技术的前沿，但社会需求的不断增加，企业生产的必然趋势是朝向先进制造技术发展，多轴加工中心必然也会成为高端企业的必要装备。同时对能熟练掌握多轴加工中心的高技能人才需求必然会相对紧缺，文章就针对多轴加工中心制造的运用进行简单的探讨，以平行与X轴的四轴加工中心为例，做简单的说明。 四轴加工中心；多轴加工技巧；多轴操作 。随着加工技术的发展，多轴加工中心在企业中的运用也在不断的增加，多轴加工技术也在不断的被引入企业，也是将来企业向高端发展的必然趋势。根据企业的实际需求我们来了解一下四轴加工中心的应用范畴，第一四轴加工中心可以适用于多面体零件的加工，第二四轴加工中心可以适用于带回转角度的螺旋线（圆柱面油槽）、螺旋槽、圆柱面凸轮加工，第三四轴加工中心适用于叶片加工。 1 四轴加工中心的多面体加工方法、四轴加工中心主要是在原有的立式加工中心或卧式加工中心的基础上添加第四个旋转轴，一般旋转轴添加在与X轴轴线平行的工作台面上，此旋转轴被定义为A轴。在进行多面体零件加工时需要多面体的加工面在围绕旋转轴A轴旋转后能与工作台平行或垂直，否则将造成加工面加工不完整，出现欠切或者过切现象。通过夹具把被加工零件安装在A轴旋转工作台上，保持工件旋转轴线与A轴轴线平行，并校正基准面。在实际加工中通过角度的旋转可以得到加工平面的相对位置，并保证加工面内所有图素均可完整加工到。 2 四轴加工中心的回转轮廓加工方法、零件的回转轮廓主要包涵圆柱面上回转油槽，圆柱凸轮等围绕中心轴线旋转的轮廓。圆柱面油槽的加工主要依靠A轴（第四轴）的旋转加X轴的移动来实现。圆柱凸轮的加工依靠A轴与X轴的联动来实现。 根据图1，可以看出此零件上面包涵了多个方向的定位加工，与螺旋槽的铣削加工。 对图1所示的角度方向上分布的图素一般加工可能需要多次装夹，这样无法保证工件的形位精度，而且加工效率低下。如果在采用多轴加工中心对其进行加工的话只需要程序进行简单的控制就可以实现孔与凹槽的加工，不但可以节省加工时间而且可以很好的保证加工精度。

加工中心滑动导轨的形式 - 加工中心

加工中心滑动导轨的形式在加工中心机床上经常使用的滑动导轨有两种：静压导轨和塑料导轨。静压导轨是在两滑动面之间开设油腔，将具有一定压力的润滑油经过节流器后引入其中，形成压力油膜，托起运动部件，使导轨的工作面处于纯液体摩擦状态。静压导轨使用中，摩擦因CNC加工中心数极低（约为0.0005），不产生磨损，精度保持性良好。运动过程中静压导轨不受速度和负载的限制，低速运动时无爬行现象，抗冲击能力，承载能力和刚性很好。静压导轨的缺点是结构复杂，对润滑油的清洁度要求高。静压导轨能够正常工作的关健是节流器，它保证之前系统的压力保持不变，节流器之后的压力则随着流量的增大而减小，流量减小而增大。当加工中心运动部件承受外载荷F时P1，P4油脂间隙变小，P3，P6油腔间隙变大，由于节流器的作用使用P1，P4油腔压力升高，P3，P6油腔压力降低，两相对油腔由此产生压力差，此压力差完全平衡外载荷F。所示为闭式结构静压导轨，可承受倾覆力矩M。塑料导轨是在机床CNC加工中心导轨面间粘贴一层厚度为0.8-3.2MM，且动静摩擦因数（与金属）极小的高分子材料，使导轨面之间形成由金属材料和非金属材料构成的滑动摩擦面。粘贴在导轨面间的高分子材料具有摩擦因数小，抗撕裂能力强，加工性和化学稳定性好的特点。目前具有代表性的是以聚四氟乙烯为主体，添加青铜粉末，二硫化钼，石墨和玻璃纤维等材料构成的塑料导轨软带。

数控钣金折弯工艺守则 - 加工中心

精工钣金折弯工艺守则1.适用范围本工艺适用于弯制钢制零部件。2.设备与工具2.1设备：精工板料折弯机、机械压力折弯机2.2工具：游标卡尺（0-150mm），钢卷尺（3.5m），万能角度尺，内六角扳手3.工艺要求3.1板料弯曲时，应选择合适的弯曲半径，为减少弯曲力和弯曲变形，应采用较大的弯曲半径，一般最小弯曲半径按以下选择：在退火或正火状态下，最小弯曲半径取0.4t，在冷作硬化状态下，最小弯曲半径取0.8t。3.2弯曲件的孔到弯曲边的最小距离 弯曲处属于板材变形，在其周围的孔受其影响易变形，弯曲件的孔到弯曲边的最小距离应按照以下要求：当孔为圆孔和垂直于弯曲方向的长圆孔时， t＜2mm时，L≥2t+r，t≥2mm时，L≥3t+r；当孔为方孔和平行于弯曲方向的长圆孔时， L≥4t+r； 3.3弯曲件直边的最小高度:为了成形区成形，必须使工件直边高度H≥5t+r。对于小于此高度，应采用压槽后弯曲，或增加直边高度，弯曲后再加工到需要的尺寸。3.4弯曲方向:确定弯曲件弯曲方向时，应尽量使毛坯的冲裁端裂带处于弯曲件内侧，避免端裂带的微裂纹在外侧拉应力的作用下，扩展为裂口。3.5板料纤维方向：尽量使工件弯曲线垂直于纤维方向。3.6弯曲力的计算：弯曲时，根据板厚、弯曲长度、下模槽宽，参考折弯机的压力表，计算压力，以免超过折弯机的******承受力，损坏机床。3.7弯曲编程时，应参考弯曲展开长度K值系数表，计算定位比子的尺寸，以便达到正确的尺寸。弯曲展开长度K值系数表见下： R t11.522.5311.751.952.152.352.551.52.52.652.8533.223.253.453.553.73.92.544.14.254.454.634.754.8555.155.3 4.根据图纸，参照以上工艺要求，编程加工；进行首件检验。图纸有公差要求的，严格按图纸检验，图纸无要求，按下面的标准检验。（见检验）首件检验合格后，方可进行加工，毛坯和工件应存放在工装车，避免划伤。5.检验图纸有公差要求的，严格按图纸检验，图纸无要求，按下面的标准检验。 未注弯曲件角度公差尺寸要求： 弯曲短边尺寸角度公差弯曲短边尺寸角度公差6-10±1°30′50-80±40′10-18±1°15′80-120±30′18-30±1°120-180±20′30-50±50′180-250±15′未注弯曲件角度长度尺寸要求：尺寸1-66-3030-120120-400400-800公差±0.2±0.4±0.8±1.2±1.5 6.注意事项更换模具必须关机，离开设备必须关机，两人工作必须协调。

时间温差及加工温差影响机床精度 - 加工中心

时间温差及加工温差影响机床精度 　热变形是影响加工精度的原因之一 　　机床受到车间环境温度的变化、电动机发热和机械运动摩擦发热、切削热以及冷却介质的影响，造成机床各部的温升不均匀，导致机床形态精度及加工精度的变化。　　例如，在一台普通精度的精工铣床上加工70mm×1650mm的螺杆，上午7:30-9:00铣削的工件与下午2:00-3:30加工的工件相比，累积误差的变化可达85m。而在恒温条件下，则误差可减小至40m。　　再如，一台用于双端面磨削0.6～3.5mm厚的薄钢片工件的精密双端面磨床，在验收时加工200mm×25mm×1.08mm钢片工件能达到mm的尺寸精度，弯曲度在全长内小于5m。但连续自动磨削1h后，尺寸变化范围增大到12m，冷却液温度由开机时的17℃上升到45℃。由于磨削热的影响，导致主轴轴颈伸长，主轴前轴承间隙增大。据此，为该机床冷却液箱添加一台5.5kW制冷机，效果十分理想。　　实践证明，机床受热后的变形是影响加工精度的重要原因。但机床是处在温度随时随处变化的环境中；机床本身在工作时必然会消耗能量，这些能量的相当一部分会以各种方式转化为热，引起机床各构件的物理变化，这种变化又因为结构形式的不同，材质的差异等原因而千差万别。机床设计师应掌握热的形成机理和温度分布规律，采取相应的措施，使热变形对加工精度的影响减少到最小。　机床的温升及温度分布 1.自然气候影响　　我国幅员辽阔，大部分地区处于亚热带地区，一年四季的温度变化较大，一天内温差变化也不一样。由此，人们对室内（如车间）温度的干预的方式和程度也不同，机床周围的温度氛围千差万别。例如，长三角地区季节温度变化范围约45℃左右，昼夜温度变化约5～12℃。机加工车间一般冬天无供热，夏天无空调，但只要车间通风较好，机加工车间的温度梯度变化不大。而东北地区，季节温差可达60℃，昼夜变化约8～15℃。每年10月下旬至次年4月初为供暖期，机加工车间的设计有供暖，空气流通不足。车间内外温差可达50℃。因此车间内冬季的温度梯度十分复杂，测量时室外温度1.5℃，时间为上午8:15-8:35，车间内温度变化约3.5℃。精密机床的加工精度在这样的车间内受环境温度影响将是很大的。　　2.周围环境的影响 　　机床周围环境是指机床近距离范围内各种布局形成的热环境。它们包括以下3个方面。 （1）车间小气候：如车间内温度的分布（垂直方向、水平方向）。当昼夜交替或气候以及通风变化时车间温度均会产生缓慢变化。 （2）车间热源：如太阳照射、供暖设备和大功率照明灯的辐射等，它们离机床较近时可直接长时间影响机床整体或部分部件的温升。相邻设备在运行时产生的热量会以幅射或空气流动的方式影响机床温升。 （3）散热：地基有较好的散热作用，尤其是精密机床的地基切忌靠近地下供热管道，一旦破裂泄漏时，可能成为一个难以找到原因的热源；敞开的车间将是一个很好的“散热器”，有利于车间温度均衡。 （4）恒温：车间采取恒温设施对精密机床保持精度和加工精度是很有效果的，但能耗较大。 3.机床内部热影响因素 　　（1）机床结构性热源。电动机发热如主轴电动机、进给伺服电动机、冷却润滑泵电动机、电控箱等均可产生热量。这些情况对电动机本身来说是允许的，但对于主轴、滚珠丝杠等元器件则有重大不利影响，应采取措施予以隔离。当输入电能驱动电动机运转时，除了有少部分（约20%左右）转化为电动机热能外，大部分将由运动机构转化为动能，如主轴旋转、工作台运动等；但不可避免的仍有相当部分在运动过程中转化为摩擦发热，例如轴承、导轨、滚珠丝杠和传动箱等机构发热。 （2）工艺过程的切削热。切削过程中刀具或工件的动能一部分消耗于切削功，相当一部分则转化切削的变形能和切屑与刀具间的摩擦热，形成刀具、主轴和工件发热，并由大量切屑热传导给机床的工作台夹具等部件。它们将直接影响刀具和工件间的相对位置。 （3）冷却。冷却是针对机床温度升高的反向措施，如电动机冷却、主轴部件冷却以及基础结构件冷却等。高端机床往往对电控箱配制冷机，予以强迫冷却。 4.机床的结构形态对温升的影响　　在机床热变形领域讨论机床结构形态，通常指结构形式、质量分布、材料性能和热源分布等问题。结构形态影响机床的温度分布、热量的传导方向、热变形方向及匹配等。 （1）机床的结构形态。在总体结构方面，机床有立式、卧式、龙门式和悬臂式等，对于热的响应和稳定性均有较大差异。例如齿轮变速的车床主轴箱的温升可高达35℃，使主轴端上抬，热平衡时间需2h左右。而斜床身式精密车铣加工中心，机床有一个稳定的底座。明显提高了整机刚度，主轴采用伺服电动机驱动，去除了齿轮传动部分，其温升一般小于15℃。（2）热源分布的影响。机床上通常认为热源是指电动机。如主轴电动机、进给电动机和液压系统等，其实是不完全的。电动机的发热只是在承担负荷时，电流消耗在电枢阻抗上的能量，另有相当一部分能量消耗于轴承、丝杠螺母和导轨等机构的摩擦功引起的发热。所以可把电动机称为一次热源，将轴承、螺母、导轨和切屑称之为二次热源。热变形则是所有这些热源综合影响的结果。一台立柱移动式立式加工中心在Y向进给运动中温升和变形情况。Y向进给时工作台未作运动，所以对X向的热变形影响很小。在立柱上，离Y轴的导轨丝杠越远的点，其温升越小。　该机在Z轴移动时的情况则更进一步说明了热源分布对热变形的影响。Z轴进给离X向更远，故热变形影响更小，立柱上离Z轴电动机螺母越近，温升及变形也越大。（3）质量分布的影响。质量分布对机床热变形的影响有三方面。其一，指质量大小与集中程度，通常指改变热容量和热传递的速度，改变达到热平衡的时间；其二，通过改变质量的布置形式，如各种筋板的布置，提高结构的热刚度，在同样温升的情况下，减小热变形影响或保持相对变形较小；其三，则指通过改变质量布置的形式，如在结构外部布置散热筋板，以降低机床部件的温升。（4）材料性能的影响：不同的材料有不同的热性能参数（比热、导热率和线膨胀系数），在同样热量的影响下，其温升、变形均有不同。 机床热性能的测试 1.机床热性能测试的目的 　　控制机床热变形的关键是通过热特性测试，充分了解机床所处的环境温度的变化，机床本身热源及温度变化以及关键点的响应（变形位移）。测试数据或曲线描述一台机床热特性，以便采取对策，控制热变形，提高机床的加工精度和效率。具体地说，应达到以下几个目的：（1）机床周围环境测试。测量车间内的温度环境，它的空间温度梯度，昼夜交替中温度分布的变化，甚至应测量季节变化对机床周围温度分布的影响。 （2）机床本身的热特性测试。尽可能地排除环境干扰的条件下，让机床处于各种运转状态，以测量机床本身的重要点位的温度变化、位移变化，记录在足够长的时间段内的温度变化和关键点位移，也可用红外线热相仪记录各时间段热分布的情况。（3）加工过程测试温升热变形，以判断机床热变形对加工过程精度的影响。 （4）上述试验可积累大量的数据、曲线，将为机床设计和使用者控制热变形提供可靠的判据，指出采取有效措施的方向。 2.机床热变形测试的原理 　　热变形测试首先需要测量若干相关点的温度，包含以下几方面：　　（1）热源：包括各部分进给电动机、主轴电动机、滚珠丝杠传动副、导轨、主轴轴承。 （2）辅助装置：包括液压系统、制冷机、冷却和润滑位移检测系统。 （3）机械结构：包括床身、底座、滑板、立柱和铣头箱体和主轴。 　在主轴和回转工作台之间夹持有铟钢测棒，在X、Y、Z方向配置了5个接触式传感器，测量在各种状态下的综合变形，以模拟刀具和工件间的相对位移。 3.测试数据处理分析　机床热变形试验要在一个较长的连续时间内进行，进行连续的数据记录，经过分析处理，所反映的热变形特性可靠性很高。如果通过多次试验进行误差剔除，则所显示的规律性是可信的。　主轴系统热变形试验中共设置了5个测量点，其中点1、点2在主轴端部和靠近主轴轴承处，点4、点5分别在铣头壳体靠近Z向导轨处。测试时间共持续了14h，其中前10h主轴转速分别在0～9000r/min范围内交替变速，从第10h开始，主轴持续以9000r/min高速旋转。可以得到以下结论：　　（1）该主轴的热平衡时间约1h左右，平衡后温升变化范围1.5℃； （2）温升主要来源于主轴轴承和主轴电动机，在正常变速范围内，轴承的热态性能良好； （3）热变形在X向影响很小； （4）Z向伸缩变形较大，约10m，是由主轴的热伸长及轴承间隙增大引起的； （5）当转速持续在9000r/min时，温升急剧上升，在2.5h内急升7℃左右，且有继续上升的趋势，Y向和Z向的变形达到了29m和37m，说明该主轴在转速为9000r/min时已不能稳定运行，但可以短时间内（20min）运行。 　机床热变形的控制 　由以上分析讨论，机床的温升和热变形对加工精度的影响因素多种多样，采取控制措施时，应抓住主要矛盾，重点采取一、二项措施，取得事半功倍的效果。在设计中应从4个方向入手：减少发热，降低温升，结构平衡，合理冷却。 　　1.减少发热 　　控制热源是根本的措施。在设计中要采取措施有效降低热源的发热量。（1）合理选取电动机的额定功率。电动机的输出功率P等于电压V和电流I的乘积，一般情况下，电压V是恒定的，因此，负荷的增大，意味着电动机输出功率增大，即相应的电流I也增大，则电流消耗在电枢阻抗的热量增大。若我们所设计选择的电动机长时间在接近或大大超过额定功率的条件下工作，则电动机的温升明显增大。为此，对BK50型精工针槽铣床铣头进行了对比试验（电动机转速：960r/min；环境温度：12℃）。从上述试验得到以下概念：从热源性能考虑，无论主轴电动机还是进给电动机，选择额定功率时，最好选比计算功率大25%左右为宜，在实际运行中，电动机的输出功率与负荷相匹配，增大电动机额定功率对于能耗的影响很小。但可有效降低电动机温升。（2）结构上采取适当措施，减小二次热源的发热量，降低温升。例如：主轴结构设计时，应提高前后轴承的同轴度，采用高精度轴承。在可能的条件下，将滑动导轨改为直线滚动导轨，或采用直线电动机。这些新技术都可以有效地减小摩擦、减少发热、降低温升。金属加工微信，内容不错，值得关注！（3）在工艺上，采用高速切削。基于高速切削的机理。当金属切削的线速度高于一定范围时，被切削金属来不及产生塑性变形，切屑上不产生变形热，切削能量大多数转化为切屑动能被带走。2.结构平衡，以降低热变形 　在机床上，热源是永远存在的，进一步需要关注的是如何让热传递方向和速度有利于减少热变形。或者结构又有很好的对称性，使热传递经沿对称方向，使温度分布均匀，变形互相抵消，成为热亲和结构。（1）预应力和热变形。在较高速的进给系统中，往往采用滚珠丝杠两端轴向固定，形成预拉伸应力。这种结构对高速进给来说，除了提高动静态稳定性外，对于降低热变形误差具有明显作用。在全长600mm内预拉伸35m的轴向固定结构在不同的进给速度下温升比较接近。两端固定预拉伸结构的累积误差明显小于单端固定另一端自由伸长的结构。在两端轴向固定预拉伸结构中，发热引起的温升主要是改变丝杠内部的应力状态由拉应力变为零应力或压应力。因此对位移精度影响较小。（2）改变结构，改变热变形方向。 采用不同滚珠丝杠轴向固定结构的精工针槽铣床Z轴主轴滑座在加工中要求铣槽深度误差5m。采用丝杠下端轴向浮动结构，在加工2h内，槽深逐渐加深从0到0.045mm。反之，采用丝杠上端浮动的结构，则能确保槽深变化 。（3）机床结构几何形状的对称，可令热变形走向一致，使刀尖点的漂移尽量减小。例如，日本安田（Yasda）精密工具公司推出的YMC430微加工中心是亚微米高速加工机床，机床的设计对热性能进行了充分的考虑。首先在机床结构上采取完全对称布局，立柱和横梁是一体化结构，呈H型，相当于双立柱结构，具有良好的对称性。近似圆形的主轴滑座无论在纵向还是横向也都是对称的。3个移动轴的进给驱动均采用直线电动机，结构上更加容易实现对称性，2个回转轴采用直接驱动，尽量减少机械传动的摩擦损耗和。3.合理的冷却措施 　　（1）加工中的冷却液对加工精度的影响是直接的。对GRV450C型双端面磨床进行了对比试验。试验表明：借助制冷机对冷却液进行热交换处理，对提高加工精度非常有效。　使用传统的冷却液供给方式，30min后，工件尺寸就超差。采用制冷机后，可以正常加工到70min以上。在80min时工件尺寸超差的主要原因是砂轮需修整（去除砂轮面上的金属屑），修整后马上即可回复原来的加工精度。效果非常明显。同样，对于主轴的强迫冷却也能期望得到非常好的效果。（2）增加自然冷却面积。例如在主轴箱体结构上添加自然风冷却面积，在空气流通较好的车间内，也能起到很好的散热效果。（3）及时自动排屑。及时或实时将高温切屑排出工件、工作台及刀具部分，将十分有利于减少关键部分的温升和热变形。 展望与愿景 　控制机床热变形是现代精密加工领域的一个重要课题，影响机床热变形的因素又是非常复杂的。再者，现代切削加工中的高速、高效、精密三者并举，则令机床的热变形问题更显突出。引起了机床制造界的广泛重视。国内外机床界学者为此作了大量的研究，在理论上取得了相当的进展。机床热变形问题已成为机床研究中的基本理论之一。本文从机床设计和应用的角度分析了机床热性能的影响因素，测量与分析方法并提出了改进设计措施。由此，我们认为机床热性能的优化设计应从以下方面着手： （1）现代高端机床的设计阶段，就应重视所设计机床未来应用的环境条件。 （2）控制和配置热源是关键。控制热源主要是指控制能耗与动力源的匹配，采用新型结构，减少二次摩擦热源，提高能源的利用率。　　（3）改变传统思维，把冷却、散热、润滑、排屑等装置从机床的“辅助”部件地位，提升到“重要”部件地位，不能轻视。（4）重视结构的对称性和热变形的方向的设计，让热变形对精度的影响减少到最小，尤其要重视对结构件热变形数学模型的研究和应用，以便为热变形控制设计提供定性定量的指示。 2016-06-10 机工机床世界