数控铣床
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数控铣床常见问题
常见问题
CNC加工中心加工缸盖出现振纹的维修案例
CNC加工中心出现的故障现象:缸盖底面使用直径200的盘铣刀从X轴负方向向正方向进行加工,一刀铣完,在用毛刷刷掉铣刀纹,在盘铣刀进刀位置出现振纹(大概80mm左右振纹手感明显,缸盖全长300),缸盖中间位置到尾部正常无振纹,对比其他机床无振纹。
 
对机床出现问题的原因分析:加工刚性不足导致震动,夹具、机床、主轴多有可能。
1、 对主轴精度进行检测,端跳:0.012mm、根跳:0.002mm、上母线:0.013mm(端部坑头)、侧母线:0.028mm(端部往刀库方向偏),主轴拉紧力20KN。振动仪测量主轴震动(设置检测参数盘铣刀8000转)对比其他机床无明显异常。
2、考虑到降低进给及转速有好转,和切屑负载大小有关系。对铣刀的双花纹,单花纹进行调整,主要体现在侧母线及主轴轮表上,铣刀相对于工件的平行倾斜会影响到主轴的切屑负载。
 
3、将加工路径更改,将铣刀从X轴负方向到正方向的加工路径改为从X轴正方向加工到负方向的加工路径。
   验证结果:加工振纹消失,但是加工一个班次后振纹再次出现,还是原来位置上
4、要求工艺将转速、进给全部降低,振纹明显好转,但是对比其他机床还是有振纹,临时恢复生产,加工一个班后振纹严重,情况恶化。说明CNC加工中心还是有故障,初步判断为机床某一块刚性不足,切屑进刀时负载大震动导致,具体哪一块震动还需检查验证。
 
5、通过更改加工参数及加工路径,振纹有好转但是加工时间一长就有恶化现象,判断为某些部件松动震动导致加工振纹,先对XYZ轴导轨滑块固定螺栓进行检查拧紧,未发现有松动现象,考虑到CNC加工中心进刀方向及加工路径跟X轴关系很大,对X轴导轨固定螺栓进行检查,发现在X轴主导轨负方向极限位置断裂3根螺栓,正方向中间位置断裂2根螺栓,X轴副导轨负方向极限位置断裂2根螺栓。总共断裂7根螺栓,将螺栓更换拧紧(螺栓扭矩140NM)。
 
6、加工件振纹消失后,三坐标检测报告发现缸盖底面的平面度超差0.02mm,平面度检测方法为在缸盖底面上Y轴方向采集5排点,X轴方向采集4排点总共20个点进行评估平面度,三坐标检测结果为2#的4个点平面度超差
 
0.02mm,表现为在2#点是缸盖平面内凹。调整夹具定位块无效果。打表检查加工件的直线度发现也是2号点内凹,且位置正好是导轨断裂螺栓的区域,怀疑是导轨螺栓断裂后导轨有变形,正好远离导轨安装测基准方向,表现为相对于侧基准外凸,导轨运行轨迹外凸,铣面多铣,工件平面度表现内凹。
7、  起吊夹具安装托盘,利用500的大理石方箱检查X轴导轨的直线度,X轴侧基准方向直线度0.02mm,在1.5到2.5之间变化0.02mm,其他位置相差不超过0.005mm。正好是在平面度超差位置。
8、对X轴导轨在负极限位置(断螺栓位置进行调整)利用夹板进行调整,多次调整无效果,直线度0.02mm无变化。
9、更换CNC加工中心X轴导轨,先更换主导轨(靠近主轴侧),分多次拧紧。并来回移动X轴,靠副导轨进行自动找正。最终螺栓拧紧扭矩为140NM,更换好主导轨后检测直线度为0.004mm/500,更换好主导轨后在更换副导轨,同样的方法自动找正,多次多扭矩拧紧。最终检测X轴导轨直线度为0.005mm/500。
10、更换完CNC加工中心导轨后对相关精度进行调整,主要针对主轴母线,试切检测平面度合格。
加工中心的振纹是有于振动而引起的,因此振动与振纹之间的关系以及振动产生的原因是非常必要的。影响波纹度的原因很多,主要是取决于加工过程中的振动大小,振动力越大,则产生的振幅亦大。随着振幅的增大,波纹度的波度值亦增大,波度值与振动体的振幅是成正比的。
 
解决办法:注意下加工中心加工面,主轴处是否有几个均匀孔位。这几个孔位是做动平衡用的。如果振动大就需要用相关仪器来调试,如台湾宏富信动平衡会精确告知,在第几个孔位放多重配重螺丝,把配重螺丝锁入孔位后。振动就会明显降下来。有的加工中心在出厂时厂家有调试动平衡,但机床精度一段时间运转,或更换刀具,平衡会被破坏。
加工中心的振纹是有于振动而引起的,因此振动与振纹之间的关系以及振动产生的原因是非常必要的。影响波纹度的原因很多,主要是取决于加工过程中的振动大小,振动力越大,则产生的振幅亦大。随着振幅的增大,波纹度的波度值亦增大,波度值与振动体的振幅是成正比的。
 
解决办法:注意下加工中心加工面,主轴处是否有几个均匀孔位。这几个孔位是做动平衡用的。如果振动大就需要用相关仪器来调试,如台湾宏富信动平衡会精确告知,在第几个孔位放多重配重螺丝,把配重螺丝锁入孔位后。振动就会明显降下来。有的加工中心在出厂时厂家有调试动平衡,但机床精度一段时间运转,或更换刀具,平衡会被破坏。
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