機(jī)床:德國NBH95加工中心。使用年限:10年,。+ ]1 B; o& E- e' t! |, q
加工件:鋁缸蓋. R0 {% D& L$ [7 e2 r: t6 u
加工工序:精加工1 ?7 e3 O) P; o! \8 S8 m
! q6 E" b' l' c4 n5 L9 z( r故障現(xiàn)象:缸蓋底面使用直徑200的盤銑刀從X軸負(fù)方向向正方向進(jìn)行加工,,一刀銑完,在用毛刷刷掉銑刀紋,,在盤銑刀進(jìn)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(duì)比其他機(jī)床無振紋,。
: G$ }- q w/ p- t( x! W& u[size=18.6667px]原因分析:[size=18.6667px]加工剛性不足導(dǎo)致震動(dòng),夾具,、機(jī)床,、主軸多有可能。
! L$ N" v- o: y- j1,、 對(duì)主軸精度進(jìn)行檢測(cè),,端跳:0.012mm、根跳:0.002mm,、上母線:0.013mm(端部坑頭),、側(cè)母線:0.028mm(端部往刀庫方向偏),,主軸拉緊力20KN。振動(dòng)儀測(cè)量主軸震動(dòng)(設(shè)置檢測(cè)參數(shù)盤銑刀8000轉(zhuǎn))對(duì)比其他機(jī)床無明顯異常,。 2,、要求工藝將轉(zhuǎn)速、進(jìn)給全部降低,,振紋明顯好轉(zhuǎn),,但是對(duì)比其他機(jī)床還是有振紋,臨時(shí)恢復(fù)生產(chǎn),,加工一個(gè)班后振紋嚴(yán)重,,情況惡化。說明機(jī)床還是有故障,,初步判斷為機(jī)床某一塊剛性不足,,切屑進(jìn)刀時(shí)負(fù)載大震動(dòng)導(dǎo)致,具體哪一塊震動(dòng)還需檢查驗(yàn)證,。 3,、將加工路徑更改,將銑刀從X軸負(fù)方向到正方向的加工路徑改為從X軸正方向加工到負(fù)方向的加工路徑,。 驗(yàn)證結(jié)果:加工振紋消失,,但是加工一個(gè)班次后振紋再次出現(xiàn),還是原來位置上 4,、考慮到降低進(jìn)給及轉(zhuǎn)速有好轉(zhuǎn),,和切屑負(fù)載大小有關(guān)系。對(duì)銑刀的雙花紋,,單花紋進(jìn)行調(diào)整,,主要體現(xiàn)在側(cè)母線及主軸輪表上,銑刀相對(duì)于工件的平行傾斜會(huì)影響到主軸的切屑負(fù)載,。 驗(yàn)證結(jié)果:通過輪表及側(cè)母線反應(yīng)不明顯,。 5、通過更改加工參數(shù)及加工路徑,,振紋有好轉(zhuǎn)但是加工時(shí)間一長就有惡化現(xiàn)象,,判斷為某些部件松動(dòng)震動(dòng)導(dǎo)致加工振紋,先對(duì)XYZ軸導(dǎo)軌滑塊固定螺栓進(jìn)行檢查擰緊,,未發(fā)現(xiàn)有松動(dòng)現(xiàn)象,考慮到進(jìn)刀方向及加工路徑跟X軸關(guān)系很大,,對(duì)X軸導(dǎo)軌固定螺栓進(jìn)行檢查,,發(fā)現(xiàn)在X軸主導(dǎo)軌負(fù)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(dǎo)軌負(fù)方向極限位置斷裂2根螺栓,�,?偣�斷裂7根螺栓,將螺栓更換擰緊(螺栓扭矩140NM),。驗(yàn)證結(jié)果:試加工后工件進(jìn)刀方向振紋消失,。判斷為導(dǎo)軌斷裂螺栓后,在進(jìn)刀位置產(chǎn)生震動(dòng),,導(dǎo)致刀紋的產(chǎn)生,。 6、加工件振紋消失后,,三坐標(biāo)檢測(cè)報(bào)告發(fā)現(xiàn)缸蓋底面的平面度超差0.02mm,,平面度檢測(cè)方法為在缸蓋底面上Y軸方向采集5排點(diǎn),X軸方向采集4排點(diǎn)總共20個(gè)點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估平面度,,三坐標(biāo)檢測(cè)結(jié)果為2#的4個(gè)點(diǎn)平面度超差0.02mm,,表現(xiàn)為在2#點(diǎn)是缸蓋平面內(nèi)凹。調(diào)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(hào)點(diǎn)內(nèi)凹,,且位置正好是導(dǎo)軌斷裂螺栓的區(qū)域,懷疑是導(dǎo)軌螺栓斷裂后導(dǎo)軌有變形,,正好遠(yuǎn)離導(dǎo)軌安裝測(cè)基準(zhǔn)方向,,表現(xiàn)為相對(duì)于側(cè)基準(zhǔn)外凸,導(dǎo)軌運(yùn)行軌跡外凸,,銑面多銑,,工件平面度表現(xiàn)內(nèi)凹。 7,、 起吊夾具安裝托盤,,利用500的大理石方箱檢查X軸導(dǎo)軌的直線度,X軸側(cè)基準(zhǔn)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(duì)X軸導(dǎo)軌在負(fù)極限位置(斷螺栓位置進(jìn)行調(diào)整)利用夾板進(jìn)行調(diào)整,多次調(diào)整無效果,,直線度0.02mm無變化,。 9、更換X軸導(dǎo)軌,,先更換主導(dǎo)軌(靠近主軸側(cè)),,分多次擰緊。并來回移動(dòng)X軸,靠副導(dǎo)軌進(jìn)行自動(dòng)找正,。最終螺栓擰緊扭矩為140NM,,更換好主導(dǎo)軌后檢測(cè)直線度為0.004mm/500,更換好主導(dǎo)軌后在更換副導(dǎo)軌,,同樣的方法自動(dòng)找正,,多次多扭矩?cái)Q緊。最終檢測(cè)X軸導(dǎo)軌直線度為0.005mm/500,。 10,、更換完導(dǎo)軌后對(duì)相關(guān)精度進(jìn)行調(diào)整,主要針對(duì)主軸母線,,試切檢測(cè)平面度合格,。
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