数控立式加工中心主轴锥孔中心线修正


文章预览:

1.故障现象

设备出现镗深孔时,出现孔口尺寸小,孔底部尺寸大,呈正锥形,零件表面粗糙度质量差,刀尖磨损过快,镗孔圆度超差等。针对零件加工质量现象,经过我们综合分析,对设备进行精度检查,如表1所示(注:远端为离主轴端面长度300mm处测量

表1

检测项目

实测

主轴锥孔中心线跳动/mm

近端

远端

0.03

0.07

主轴端面窜动/mm

0.005

主轴轴颈径向跳动/mm

0.002

 

确认主轴锥孔中心线径向跳动超差过大,设备远端跳动允差0.015mm,远端0.07mm是允差数倍。

2.故障原因

该设备采用全闭环,四轴联动立式加工中心,自购进投入生产以来,使用率较高,故障也不少,多次出现换刀失败故障,最严重的一次是机械手处干抓到位置,2向即主轴向工作台方向快速移动,导致机械手弯曲而报废,刀库原始相对位置变动,每次换
刀失败,对主轴都会产生撞击。换刀失败主要原因是
Z向换刀点位变化,机械手卡爪与刀柄位置变化,不仅使主轴、主轴轴承和主轴锥孔受到撞击,还造成卡爪对刀柄无法锁死,产生掉刀,设备误操作导致的揸'击,也会使设备丧失精度,产生加工误差,不能满足工艺要求,丧失较高精度,设备处于不完好状态。图la所示为主轴锥孔内不平整导致主轴锥孔中心线径向跳动严重超差,图lb所示为正常主轴对比。

3.  制定维修方案

针对主轴锥孔径向跳动超差问题,分析讨论如下:

(1)更换主轴部件,购买价格少则几万元、多则数十万元,购买周期长,费用髙。

(2) 返修磨削修正主轴锥孔,受加工设备精度要求,以及磨削加工操作人员水平限制,目前还没有能力恢复精度,外协能返修保证主轴锥孔精度的加工厂家,还需调研确认。如果采取返修磨削锥孔,还需分解主轴,因主轴轴承因拆卸而损坏。返修后,组装主轴部件能保证精度加工出合格产品,对于维修人员也非易事。

(3) 采取研磨方法。经检测,主轴径向跳动量小于0.002mm证明主轴轴承精度正常,只是主轴锥孔跳动量超差,采用研磨法,修正主轴锥孔,但从前没有尝试过,能不能修正未知,没有经验借鉴,大家赞同作一次试验。

3.   实施过程

设计加工研具,依据设备主轴锥孔锥度7 : 24设计加工相应研具,如图2所示。

在研磨前装上检验棒,测量主轴远端最大跳动位置,并在主轴轴颈上作标记,将研具锥面涂少许磨料,放人主轴锥孔内。利用研具中心孔,在中心孔内放入适当大小钢球,顶在工作台面上(注意:铜球项在工作台时,要留一定间隙,大约0.1 mm左右,操作时,一只手握研具来回转动,另一只手慢慢转动Z向进给手轮,保证间隙后立即停止Z向进给,避免主轴与工作台顶死,损坏主轴轴承),利用主轴的最低转速,握住研具柄部研磨。经过一次研磨后,测量远端跳动量为0.04mm,比研磨前减少0.03mm,但是主轴锥孔远端最大跳动量位置有变化。再次研磨跳动量0.03mm,最大跳动点又变了。多次研磨后,远端跳动量始终在0.03?0.04mm之间,有时还要大一些,最好的一次跳动量为0.02mm,也不在设备允差之内,主轴锥孔最大跳动量位置每次研磨后都在变动,不是线性的减少,没有规律可循。不得不怀疑用研磨方法能否提高精度,且受研磨佘量限制,也不是可以无限地研磨下去,研磨量尽可能少,避免影响相关机构产生干涉。

经过周末两天思考,在研磨方法上必须更新,采用针对性研磨,经研磨后测量,最大跳动量远端3 m m、近端 0.0 01 m m,此时精度比设备进厂安装验收允差精度还要髙,证明了通过研磨方法不仅能达到设备允差精度,而且超过设备出厂精度。

4.  研磨后设备部件结构及精度变化

(1) 研磨后锥孔要大一些,刀柄会上移大约1mm左右,对刀柄锁紧刚性强度没有影响。

(2) 对机械手换刀有影响,刀柄上升后,换刀点位置有变化需要移动刀句,使主轴台升修正密补,如果有机械手卡爪与主轴端面干涉的情况,修磨卡爪(注:修磨量不大,对卡爪机械强度及功能均无影响

(3)  主轴锥孔插人检验芯棒,表支在检验芯棒上,移动Z向300mm全长,经过测量达到设备安装验收精度。

(4)  加工试件,经过对比各项精度,几乎与设备购进安装时加工精度保持一致。修复后主轴与正常主轴对比如图3所示。

5.   修复后精度

(1)设备安装验收精度(见表2)

表 2

检测项目

允差

实测

主轴锥孔中心线

近端

远端

近端

远端

跳动/mm

0.01

0.015

0.003

0.01

主轴端面窜动/mm

0.005

0.003

主轴径向跳动/mm

0.005

0.002


 

(2)设备修复后精度检测(见表3)

表3

检测项目

实测

主轴_孔中心线跳动/mm

近端

远端

0.001

0.003

主轴端面窜动/mm

0.004

主轴径向跳动/mm

0.002


 


备注:为保证文章的完整度,本文核心内容都PDF格式显示,如未有显示请刷新或转换浏览器尝试!


结束语:

 

标签: 加工中心  
分类: 加工中心  
上一篇数控加工中心数控控制系统与电器控制系统
下一篇数控立式加工中心工作台的结构设计与研究

加工中心  相关内容

——

16

2018-10

超重型数控龙门移动加工中心设计

0 引言近年来,我国机械工业进入高速发展阶段,机械市场对重型机床、超重型机床要求明显提升。为了满足市场需求,就一定要提升超重型数控龙门移动加工中心效能,对其设计进行深入研究。同时提高超重型数控龙门移动加工中心加工能力,有利于提高我国工业实力和基础装配的制造实力,满足我国冶金业、电… [了解更多]

16

2018-10

数控龙门加工中心专项修理方案

1 设备简介XK2130 数控龙门镗加工中心,武汉重型机床厂生产,2007 年到货,2009 年9 月安装调试完成投入生产,工作节奏为两班制, 设备总体状况良好,目前在用,未进行过大修。2 设备现状说明目前设备的几何精度及位置精度超差,使精密工件及精加工工件不能满足图纸要求 [1… [了解更多]

15

2018-10

龙门五面加工中心数控精度恢复探索实施

1 背景介绍数控机床做为一种高精度、高效率、稳定性强的自动化加工设备,已经成为机械行业必不可少的现代化技术装置。数控机床的数控精度是影响其高精度性能的一个重要方面,因而也是数控机床确保加工过程中精度的一个重要项目。公司 08 年购买的 TKA57200X400 型数控龙门五面加工… [了解更多]

15

2018-10

HNC-21M系统用于镗铣加工中心再制造

福建浔兴拉链科技股份有限公司于 2006 年向武汉华中数控系统有限公司购买的 XK731 数控镗加工中心,采用华中Ⅰ型 HC- NC-IHA 数控系统控制。该系统是由华中数控系统有限公司研制开发的基于PC-NC 的经济型数控系统,其结构是在个人 PC 计算机(486 以上)安装控… [了解更多]

31

2018-07

加工中心精度调整检查表C04-022

加工中心精度调整检查表机床型号:机床编号:检查日期:检查项目测试方法与图表容许差mm测量值判定签字Z轴相对于XY轴垂直度用直角规测量X、Y轴最大差值Z轴相对于测量圆筒X轴倾斜度0.01/300mmZ轴相对于测量圆筒Y轴倾斜度0.01/300mmZ轴相对于工作台顶面平行度Z轴相对于… [了解更多]


产品中心

——