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立式加工中心的调整方法及性能特点

日期:2019-05-15 04:31 人气: 来源:旺磐立式加工中心

近些年,市场技术的发展,立式加工中心可能大家对于这种并不是很熟悉,它是一种通过CNC数控系统控制的高精度加工设备,给操作人员带来极为便利,那么大家知道立式加工中心的调整措施有哪些吗?性能优势又有哪些呢?下面我们就“立式加工中心的调整方法及性能特点”来详细了解下。



【关于立式加工中心的介绍】


我们知道,立式加工中心是由CNC数控系统控制的高精度加工设备,它的整个加工过程是在CNC数控程序的控制下完成的,借助于加工程序和刀库及自动换刀系统,可以完成复杂曲面及异形轮廓的加工,这两类工件的加工在以往的普通设备上很难或者根本无法加工,现在有了立式加工中心,只需编制合适的加工程序和选择合适的即可快速加工。



立式加工中心不仅具有加工异形、复杂轮廓面的能力,它还有自动化加工程度高和复合加工能力强的加工特性。简单来说,立式加工中心可以实现在工件一次装夹的情况下,完成其铣削、钻削、铰削、镗削和攻丝的复杂工序的加工,而完成这些工序都是由机床自主实现的,在整个加工过程中几乎无需人工过多的干预,由此可见立式加工中心的自动化程度之高。


立式加工中心的复合加工能力,通过上述介绍我们知道,一台立式加工中心可以完成以往铣床、钻床、镗床和攻丝机需要相互协作才能完成的工序,其复合加工能力可见一斑。


不过由于立式加工中心和其它普通加工设备一样,其传动机构都是由T型丝杠组成的传动副,在长时间使用或者保养不够及时时都会出现一些传动方面的故障,本文就简单介绍一下,立式加工中心丝杠传动副的间隙调整检查方法及应对措施,希望对大家有所帮助。


一、立式加工中心传动副配合间隙判定的方法


为了保证立式加工中心的丝杠传动副可以正常运行,丝杠和螺母必须有一定的间隙,否则可能由于过盈配合而“咬死”,间隙过大会造成传动精度超差。但间隙不能调得过小过紧,否则在配合时摩擦力加大,摩擦阻力矩上升,而使丝杠和螺母运动困难且磨损加快,直接影响传动件的使用寿命。


我们可以通过转动工作台手轮,并使工作台移动一段距离,然后反向转动手轮,如果进给丝杠与螺母之间存在间隙,那么在反向转动手轮时,起初工作台是停止不动的,当手轮转过一定角度之后工作台才会向相反方向移动。此时刻度盘上所反映出来的手轮空转过的数值,就是进给丝杠与螺母之间间隙的大小。


但要注意,这是一个粗略的判断方法,准确的方法是使用百分表进行测量,测量前,先将工作台丝杠两端推力轴承间隙调整正确,然后将磁性百分表固定在铣床垂直导轨上,百分表触头抵住机用台虎钳固定钳口面,通过顺时针或逆时针转动铣床工作台手轮,使工作台移动一小段距离,从百分表指针变化情况可判断出丝杠和螺母配合间隙的大小。


二、立式加工中心丝杠传动副间隙调整的方法


立式加工中心工作台纵向进给丝杠和螺母之间总是存在着间隙,这也是丝杠在螺母中运动的要求,但是,这个间隙的大小,对铣削过程的影响是比较大的。它经长期铣削中的配合摩擦和磨损,其间隙量会逐渐增大。当配合间隙过大时,导致铣床工作台的平稳性下降,特别是在顺铣时,对铣削过程的影响尤其显著。


在这种情况下下,就需要对工作台丝杠和螺母的配合间隙进行调整,一般情况下立式加工中心设有丝杠和螺母间隙调整机构。


调整时,先打开铣床回转盘处的小盖板,拧松小螺钉。然后顺时针转动蜗杆,带动调整螺母转动,于是调整螺母的右端面和固定螺母的左端面互相贴紧,并迫使调整螺母推动丝杠向左移动,直至丝杠螺纹的左侧和固定螺母的右侧贴紧,配合间隙便消除。


【立式加工中心的作用】


众所周知,对于立式加工中心来说,有两项功能部件是其关键部件。一是CNC数控系统及伺服控制装置;二是刀库及自动换刀装置。机床在这两种先进部件的控制下,可以实现高度自动化的加工能力。可在工件一次装夹的情况下,集中对其钻、镗、铰、铣和攻丝等多种工序进行全自动化的加工。基本上可以实现工件在单台加工设备上一次完成全部或者大部分的加工内容。



根据CNC数控系统的控制形式不同,立式加工中心有三种数控类型,一种是开环控制性;另一种是半闭环控制性;一种是全闭环控制性。开环控制的机床不带位置检测装置,只按照数控装置的指令脉冲进行工作,因而精度极低。


这种控制形式早已淘汰;无论是半闭环控制还是全闭环控制的机型,在反馈控制系统中,不管出于什么原因,只要被控制量偏离规定值,就会产生相应的控制作用去消除偏差。因而控制精度更高,是现在主流的立式加工中心配置。


一、数控系统造成机床爬行和振动的原因


机床在长时间使用或者保养不够及时时,都会出现传动间隙增大、弹性变形以及摩擦阻力变大等现象,这些故障超过其临界点时会对机床的正常运行造成严重的影响。其中爬行和振动就是典型的表现。


立式加工中心配置有CNC数控系统,对于上述情况一般情况下,可以通过补偿的功能予以消除。不过,如果间隙量过大或者伺服系统故障时,数控系统的补偿功能也无能为力了。简单来说,系统方面引起的机床爬行和振动主要有下面几个原因造成:


一是伺服系统可调定位器太大引起的电压输出失真造成;


二是位置环不良引起输出电压不稳定造成;


三是位置环自身振动原因造成的整个进给振动;


因磨损造成的机械间隙以及由于伺服电机联轴器松动造成的爬行,一般可以通过人工紧固、调节或者更换予以消除,上述伺服控制系统故障以及由伺服电机自身原因造成的故障,一般都可通过优化数控系统和伺服控制系统的参数进行排除。


二、数控系统造成爬行和振动的排除方法


前面我们立式加工中心配置有CNC数控系统,因而机械方面的间隙和伺服系统自身都可以通过系统优化以及间隙补偿予以消除,简单来说较为行之有效的措施主要包括:


1、采用高频抑制功能


当立式加工中心机械间隙过大,数控系统会因机械上某些振荡原因产生反馈信号中含有高频谐波,使得输出转矩量不恒定,从而产生振动。对于这种高频振荡情况,我们可在速度环上加入一个转矩滤波器。从而达到消除高频振荡的效果。


2、采用机械反馈功能


一般情况下,位置检测主要来自位置编码器,速度反馈直接来自电机编码器。如因机械环节引起的弹性振荡故障,可以采用机械反馈环节来调整系统参数,这样可达到很好的消振效果。


以上关于“关于立式加工中心的介绍”和“立式加工中心的作用”的介绍,希望能让您了解“立式加工中心的调整方法及性能特点”带来帮助。

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