数控铣床过象限现象分析与解决.pdf

《数控铣床过象限现象分析与解决.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2011年9月机床与液压Sep．2011第39卷第18期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVo1．39No．18DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．18．040数控铣床过象限现象分析与解决杨进民(无锡科技职业学院，江苏无锡214028)摘要：在所有加工问题中，过象限现象是最常见的问题，最能反映一台数控铣床综合质量的好与坏。详细分析可能造成该现象的原因，并提供相应的解决方案。关键词：过象限；综合质量；解决方案中图分类号：TG502．35文献标识码：A文章编号：1001—3881(2011)18—116—3

2、数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基气、参数。础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发(1)机械因素可分为外在因素和内在因素，外展和综合国力，关系到一个国家的战略地位⋯。数控在因素包括刀具、夹具、水平、地基、反向间隙等；机床以其卓越的柔性自动化的性能、优异而稳定的精内在因素即为机床本身的几何精度。度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，它开创了机(2)电气因素。因为能正常加工，所以可能故械产品向机电一体化发展的先河。加工问题是数控障点为接地干扰和中间继电器的吸合不牢靠，由于机机床在正常使用中最常碰到的问题，它涉及到机床的床工作环境比较恶

3、劣，切削液、导轨油以及灰尘容易方方面面，所以要求技术人员必须掌握一定的计算机造成电气元器件和电线连接的不可靠。基础、机械和电气基础、液压基础、自动控制技术、(3)参数因素分为速度环和位置环。速度环参加工与工艺知识，还必须有很强的动手能力。作者主数包括比例增益、加减速时间、负载惯量、调谐频率要描述了一个现场加工中经常会出现的问题，即过象等。位置环参数包括比例增益、积分时间常数、前馈限问题，先分析了可能造成此现象的原因，再根据具系数等。其中速度环参数对实际加工影响较大，如图体原因提出了可供解决的方案。2所示。1现象描述图1所示，四周为带弧度凸台，中

4、间一为凹陷的、一为凸起的尺寸一样的椭圆蛋形加工件，在凹陷和凸起曲面都有阴阳面，即半面看上去很光亮，半面图2伺服系统原理图看上去很灰暗，并且在曲面的最底部和最顶部中间有3解决方案一条宽条纹，用手摸起来有凹凸感，此现象即为过象3．1机械因素限现象首先解决机械外在因素的影响，即检查刀具、夹具是否锁紧；机床水平是否调整好，地脚螺栓是否锁紧；地基是否结实；反向间隙是否过大，补偿是否准确。认真检查上述环节，如发现问题，则做相应调整。其中轴反向间隙是最有可能出现问题的环节，用百分表仔细测量，如果间隙过大，必须进行调整。将测量的数值补偿到对应位置，再进行一次试

5、加工，现象应该有所改善。其次机床本身的几何精度也会造成此类故障(见表1)，其中主轴径向跳动与主轴端部跳动是最有图1凹凸曲面件加工效果图可能影响该零件的加工效果。用芯棒和百分表测量这2现象分析两个精度，排除此类影响。重新进行加工发现问题仍此现象有可能是由3方面的因素引起：机械、电然存在。收稿日期：2010—09—02作者简介：杨进民(1977一)，男，工学硕士，工程师，研究方向为数控技术。E—mail：ya_．jm@163．corn。第18期杨进民：数控铣床过象限现象分析与解决·117·表1铣床几何精度检验表3．2电气因素摩擦扭矩：垂血鱼煎二首先

6、检查接地线是否牢靠，可用万用表测量机床与大地间的电压；其次检查轴抱闸及主轴使能继电其次，继续调整位置环参数，主要是调整前馈系器吸合是否可靠，可用置换法，用确定吸合可靠的继数。先不用预读功能，结果过象限现象有了明显改电器线圈与其对换。排除电气干扰后，再进行一次试善，这说明预读是造成过象限现象的主要原因。但是加工发现问题仍然存在。不加预读功能，机床的加工速度又明显降低，使机床3．3参数因素加工效率下降。很明显，效率和精度是一对矛盾，这首先对电机驱动器，即速度环参数进行调整。：时候就要从机床参数方面找到一个速度和精度的结合轴电机在曲线最底部与最顶部的

7、位置有一个正反转过点，即在适当降低精度的前提下，尽量加快机床的工程，轴电机必然有一个零速点，而与其相临的位置作速度。加上预读功能，其系数值由系统参数指点也只有几个微米的变化，所以就应该改善电机误差定(即由数控系统中的相关系统参数来设定，针对的响应性，即应该调整驱动器的比例增益和积分时间不同数控系统，涉及的系统参数也不一样，这里不一的响应，同时要重新计算轴运动惯量，对控制指令一列举)。同时机床也有一个合理的精度要求，因此响应的加减速也作相应的调整。调整以上参数后，过对系统多项式分解的精度也要限制，此时，用系统参象限现象状况必然受影响，但不可能消除

8、。当将速度数适当控制这个拟和精度，不断调整此两组参数，找环参数调整到最佳时，从实际显示的位置跟随误差上到最佳值。看，轴的误差量已经很小。最后，还要进行