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        簡述數(shù)控車床螺紋加工的常見故障及排除

        2018-10-21 03:13:51王闖
        今日自動化 2018年1期
        關(guān)鍵詞:排除數(shù)控車床常見故障

        王闖

        摘要:數(shù)控車床與傳統(tǒng)車床相比,不僅加工精度高,自動化程度高,而且生產(chǎn)效率高,能夠通過多坐標(biāo)聯(lián)動的方式對一些復(fù)雜形狀的零件進(jìn)行加工。但數(shù)控車床本身屬于高精密設(shè)備,在進(jìn)行螺紋加工的過程中,受各種因素的影響,可能出現(xiàn)一些故障和問題,需要技術(shù)人員及時進(jìn)行排除。

        關(guān)鍵詞:數(shù)控車床;螺紋加工;常見故障;排除

        中圖分類號:TG519 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

        文章編號:2095-6487 (2018) 01-0116-02

        1 扎刀故障

        導(dǎo)致扎刀故障的原因有很多,需要針對不同的故障原因,采取不同的應(yīng)對策略:一是對于車刀前角過大的情況,應(yīng)該適當(dāng)縮減車刀前角,利用數(shù)控車床絲桿間隙的自動補(bǔ)償功能,對機(jī)床X軸絲桿間隙進(jìn)行補(bǔ)償;二是對于車刀安裝高度不合理的問題,應(yīng)該根據(jù)數(shù)控車床的相關(guān)技術(shù)規(guī)范,對車刀高度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,確保刀尖能夠與工件軸線保持等高,在粗車與半精車的過程中,需要確保刀尖位置較工件中心位置高出被加工工件直徑的1%左右;三是工件裝夾不牢靠,其本身剛度無法承受加工時的切削力,較大的撓度導(dǎo)致車刀與工件中心高度改變,可以通過尾座頂尖等方式,確保工件裝夾牢固,提升其剛性;四是車刀磨損嚴(yán)重,需要及時對車刀進(jìn)行修磨或者更換。

        2 亂牙故障

        在利用數(shù)控車床進(jìn)行螺紋加工時,如果主軸角位移與Z軸進(jìn)給之間不同步,則會引發(fā)亂牙故障。以安裝有FaNUC Oi系統(tǒng)的數(shù)控車床為例,因其采用了變頻器作為主軸調(diào)速裝置,針對不同負(fù)載,主軸會出現(xiàn)不同的啟動時間、啟動速度以及轉(zhuǎn)速,可能導(dǎo)致其在起始階段無法實現(xiàn)與進(jìn)給的同步,繼而引發(fā)亂牙現(xiàn)象。

        對于亂牙故障的排除,可以從編程和工藝2個方面分析:一是編程方面,可以在主軸正轉(zhuǎn)指令和螺紋加工指令之間,增加相應(yīng)的暫停指令,等待主軸轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,然后再進(jìn)行螺紋加工,保證加工效果;二是工藝方面,可以適當(dāng)改變螺紋加工起始點,設(shè)置3~5 mm左右的前導(dǎo)距離,確保刀具與工件接觸時主軸轉(zhuǎn)速已經(jīng)穩(wěn)定[1]。

        3 加工精度不足

        螺紋加工對于精度有著較高的要求,對螺紋加工精度不足的原因進(jìn)行分析,可能是車刀刃口不光滑、切削液使用不當(dāng),或者切削速度與工件材質(zhì)不匹配,也可能是電動機(jī)動態(tài)響應(yīng)速度慢,或者主軸與進(jìn)給伺服參數(shù)設(shè)置不當(dāng)、脈沖編碼器連接松動等。

        在對故障進(jìn)行排除時,一是應(yīng)該做好加工前的檢查工作,確保車刀完整,安裝牢固,切削液選擇恰當(dāng),并根據(jù)待加工工件的材質(zhì),設(shè)置好車床切削速度;二是應(yīng)該對伺服電機(jī)進(jìn)行優(yōu)化選擇;三是應(yīng)該保證主軸與脈沖編碼器的剛性鏈接,按照1:1的比例進(jìn)行安裝;四是需要對設(shè)置在伺服電動機(jī)上的脈沖編碼器進(jìn)行檢查,做好固定工作;五是做好伺服參數(shù)調(diào)整,尤其需要對其中的積分增益、比例增益和加減速時間常數(shù)等進(jìn)行調(diào)整。

        4 編程故障

        若編程人員在對數(shù)控車床系統(tǒng)進(jìn)行編程時,沒有設(shè)置正確的程序,必然會對后期輸出參數(shù)產(chǎn)生影響,繼而導(dǎo)致螺紋加工中的相關(guān)指令無法正常實施。同樣,如果車刀安裝位置出現(xiàn)偏差,則會導(dǎo)致車刀中心線無法與零件中線保持垂直位置關(guān)系。

        而技術(shù)人員想要從根源上對編程故障進(jìn)行排除,需要積極參與相應(yīng)的技能培訓(xùn),不斷提升自身的專業(yè)素養(yǎng)和編程水平,同時依照相關(guān)規(guī)范提供的編程操作流程,嚴(yán)格進(jìn)行編程操作,確保編程效果。

        5 表面粗糙

        導(dǎo)致螺紋表面粗糙的原因:一是在長期加工過程中,切削下的金屬碎屑在刀尖聚集形成積屑瘤;二是刀柄本身剛度不足,在切削加工時振動幅度過大;三是高速切削過程中,切削厚度不足或者切屑向著傾斜方向排出,將已經(jīng)加工完成的牙側(cè)表面拉毛;四是工件本身剛性較差,切削用量偏大;五是車刀表面粗糙度相對較差。

        對于螺紋表面粗糙故障的排除,同樣需要針對不同的原因,采取不同的應(yīng)對措施:一是應(yīng)該做好車刀檢查工作,清除表面存在的雜質(zhì),同時在以高速鋼車刀進(jìn)行切削加工時,應(yīng)該適當(dāng)降低切削速度,做好切削液選擇,盡量避免出現(xiàn)積屑瘤;二是可以通過適當(dāng)增加刀柄截面,減少刀柄伸出長度的方式,提升其剛性,對其振動幅度進(jìn)行控制;三是在進(jìn)行螺紋加工時,最后一刀的切削厚度通常應(yīng)該超過0.1mm,確保切屑能夠沿垂直軸線方向排出;四是應(yīng)該根據(jù)工件本身的材質(zhì),設(shè)置好切削用量,避免出現(xiàn)切削用量過大或者過小的問題;五是應(yīng)該根據(jù)待加工工件的材質(zhì),對切削刀具進(jìn)行選擇,確保刀具切削刃口的表面粗糙度較工件本身的表面粗糙度低2~3個檔次[2]。

        6 結(jié)束語

        總而言之,雖然數(shù)控車床在工件加工方面具有非常顯著的優(yōu)點,但其在使用過程中,依然會受到各種因素的影響而出現(xiàn)相應(yīng)故障,需要操作人員與技術(shù)人員做好故障現(xiàn)象分析,結(jié)合數(shù)控車床的工作原理,找出可能引發(fā)故障現(xiàn)象的原因。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 胡仁平.數(shù)控車床螺紋加工故障診斷與維修[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012 (33):94.

        [2] 丁宇,數(shù)控車床加工螺紋常見故障及解決方法[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2017 (2):113-114.

        [3] 汪小寶.數(shù)控車床螺紋加工原理及故障分析[J].科技風(fēng),2012 (6):109.

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