機床:德國NBH95加工中心,。使用年限:10年,。, Y! T8 g% f4 b2 _9 i" j
加工件:鋁缸蓋$ _3 z6 u7 z+ I0 q8 ~ |0 O4 R$ f
加工工序:精加工- t3 u' Y: h0 A n5 q
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故障現(xiàn)象:缸蓋底面使用直徑200的盤銑刀從X軸負方向向正方向進行加工,,一刀銑完,,在用毛刷刷掉銑刀紋,,在盤銑刀進刀位置出現(xiàn)振紋(大概80mm左右振紋手感明顯,,缸蓋全長300),,缸蓋中間位置到尾部正常無振紋,對比其他機床無振紋,。! v* P- N9 u; G2 J3 |3 @1 ~
[size=18.6667px]原因分析:[size=18.6667px]加工剛性不足導致震動,,夾具、機床、主軸多有可能,。
( H) [! w% I# p1,、 對主軸精度進行檢測,端跳:0.012mm,、根跳:0.002mm,、上母線:0.013mm(端部坑頭)、側母線:0.028mm(端部往刀庫方向偏),,主軸拉緊力20KN,。振動儀測量主軸震動(設置檢測參數盤銑刀8000轉)對比其他機床無明顯異常。 2,、要求工藝將轉速,、進給全部降低,振紋明顯好轉,,但是對比其他機床還是有振紋,,臨時恢復生產,加工一個班后振紋嚴重,,情況惡化,。說明機床還是有故障,初步判斷為機床某一塊剛性不足,,切屑進刀時負載大震動導致,,具體哪一塊震動還需檢查驗證。 3,、將加工路徑更改,,將銑刀從X軸負方向到正方向的加工路徑改為從X軸正方向加工到負方向的加工路徑。 驗證結果:加工振紋消失,,但是加工一個班次后振紋再次出現(xiàn),,還是原來位置上 4、考慮到降低進給及轉速有好轉,,和切屑負載大小有關系,。對銑刀的雙花紋,單花紋進行調整,,主要體現(xiàn)在側母線及主軸輪表上,,銑刀相對于工件的平行傾斜會影響到主軸的切屑負載。 驗證結果:通過輪表及側母線反應不明顯,。 5,、通過更改加工參數及加工路徑,振紋有好轉但是加工時間一長就有惡化現(xiàn)象,,判斷為某些部件松動震動導致加工振紋,,先對XYZ軸導軌滑塊固定螺栓進行檢查擰緊,,未發(fā)現(xiàn)有松動現(xiàn)象,考慮到進刀方向及加工路徑跟X軸關系很大,,對X軸導軌固定螺栓進行檢查,,發(fā)現(xiàn)在X軸主導軌負方向極限位置斷裂3根螺栓,正方向中間位置斷裂2根螺栓,,X軸副導軌負方向極限位置斷裂2根螺栓,。總共斷裂7根螺栓,,將螺栓更換擰緊(螺栓扭矩140NM),。驗證結果:試加工后工件進刀方向振紋消失。判斷為導軌斷裂螺栓后,,在進刀位置產生震動,,導致刀紋的產生。 6,、加工件振紋消失后,,三坐標檢測報告發(fā)現(xiàn)缸蓋底面的平面度超差0.02mm,平面度檢測方法為在缸蓋底面上Y軸方向采集5排點,,X軸方向采集4排點總共20個點進行評估平面度,,三坐標檢測結果為2#的4個點平面度超差0.02mm,表現(xiàn)為在2#點是缸蓋平面內凹,。調整夾具定位塊無效果,。打表檢查加工件的直線度發(fā)現(xiàn)也是2號點內凹,且位置正好是導軌斷裂螺栓的區(qū)域,,懷疑是導軌螺栓斷裂后導軌有變形,,正好遠離導軌安裝測基準方向,表現(xiàn)為相對于側基準外凸,,導軌運行軌跡外凸,,銑面多銑,工件平面度表現(xiàn)內凹,。 7、 起吊夾具安裝托盤,,利用500的大理石方箱檢查X軸導軌的直線度,,X軸側基準方向直線度0.02mm,在1.5到2.5之間變化0.02mm,,其他位置相差不超過0.005mm,。正好是在平面度超差位置。 8,、對X軸導軌在負極限位置(斷螺栓位置進行調整)利用夾板進行調整,,多次調整無效果,,直線度0.02mm無變化。 9,、更換X軸導軌,,先更換主導軌(靠近主軸側),分多次擰緊,。并來回移動X軸,,靠副導軌進行自動找正。最終螺栓擰緊扭矩為140NM,,更換好主導軌后檢測直線度為0.004mm/500,,更換好主導軌后在更換副導軌,同樣的方法自動找正,,多次多扭矩擰緊,。最終檢測X軸導軌直線度為0.005mm/500。 10,、更換完導軌后對相關精度進行調整,,主要針對主軸母線,試切檢測平面度合格,。 $ O. P [+ h5 H6 A
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