工模具制造及中小批量生產(chǎn)的機床選擇(下)
振動對主軸軸承的有效使用壽命、刀具的使用壽命和工件的加工質(zhì)量都有負面的影響呐芥,所以應(yīng)盡一切努力避免這種事情的發(fā)生银受。為此目的,米克朗的電主軸上都裝了振動傳感器塔猾,用于記錄加工過程實時的振動情況篙骡。這些測量裝置測量到的有關(guān)加工過程的數(shù)據(jù)可以通過數(shù)控系統(tǒng)顯示,操作人員就可利用這些數(shù)據(jù)對加工過程進行系統(tǒng)的優(yōu)化永炭,比如掺昵,調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速和進給速度、測試各種銑床的加工效果魏桅、確定重要的加工方法和進行適當?shù)男薷牡鹊取?/p>
控制系統(tǒng)
最近幾年以來博遵,控制系統(tǒng)技術(shù)有了很大進步。特別是在五軸聯(lián)動高速加工時睡硫,最有意義的方面是大大降低了程序塊處理時間。這一具有現(xiàn)代工藝水平的控制技術(shù)包括用以平衡高速加工中經(jīng)常發(fā)生的熱偏移的補償運算法則栈眉、高性能的程序段前瞻能力趣闹、控制系統(tǒng)中機床硬件的優(yōu)化。
很顯然榛架,程序段的處理時間越短越好箍负。由于沒有明確的指導原則統(tǒng)一定義這個時間烂辟,所以不同控制系統(tǒng)制造商的程序段處理時間不能簡單地相互比較。一般而言麦回,每一行數(shù)控程序中移動的軸的數(shù)量起主要作用哨叙。每個數(shù)控程序輔助指令的集合,比如輔助功能缤谎、轉(zhuǎn)速或進給速度等抒倚,都或多或少地影響了程序段的處理時間。其中一個主要的影響就是在進行5軸聯(lián)動加工時坷澡,由于進行了坐標軸變換或旋轉(zhuǎn)軸偏差計算而引起的托呕。機床能夠一直做連續(xù)運轉(zhuǎn),而不受沖擊和不流暢運動的影響频敛,這一點非常重要项郊。而引起這一切的原因是數(shù)據(jù)計算不完全,即所謂的“數(shù)據(jù)饑餓”斟赚。
高速加工機床上的熱漂移影響是不可避免的着降,并可在最終用戶期望的范圍以內(nèi),采取適當?shù)拇胧┻M行補償拗军。在此任洞,可以使用基于傳感器或軟件的系統(tǒng)∈陈蹋基于軟件的系統(tǒng)有著一定的優(yōu)勢侈咕,更加適合于補償綜合誤差;而基于傳感器的系統(tǒng)通常只能記錄一個部件的漂移屏酌,比如庇讥,主軸鼻端相對于Z軸溜板的漂移。
沒有功能強大的前瞻功能予问,高速加工將是不可想象的事润沸。前瞻功能可以實現(xiàn):
◆保持最佳的軸進給速度;
◆保持最佳的進給加速度涕笛;
◆保持最佳的路徑變換燥箍;
◆識別拐角,及時降速列汽;
◆保持規(guī)定的動態(tài)精度曲線朦晋;
◆及時降速、使加工速度不超過機床的運行特性范圍喳律。
有一種流行但錯誤的看法周狱,認為有最大程序預(yù)處理能力的前瞻功能是一種優(yōu)勢。但事實上,實際的程序段預(yù)處理能力是由前瞻功能和高速銑削加工中心的動態(tài)特性共同決定的稿辙。前瞻功能必須能夠調(diào)節(jié)機床的動態(tài)特性昆码,以便保證:
▲機床永不過載運行;
▲始終保持工件的加工質(zhì)量邻储。
機床的動態(tài)性能越大赋咽,則控制系統(tǒng)中的機床特性模型也就越準確,需要前瞻功能進行預(yù)處理的程序段也就越少吨娜。通常使用預(yù)處理大量程序段所產(chǎn)生的最嚴重的缺點是脓匿,無法選擇干預(yù)處理進程,人工調(diào)節(jié)進給速度和主軸轉(zhuǎn)速萌壳;因為被預(yù)先處理過的程序儲存在緩沖器中亦镶,不能進行存取和進行人工調(diào)節(jié)操作。
有效的速度袱瓮、加速度穩(wěn)定功能和輪廓轉(zhuǎn)換缤骨,是高速加工控制系統(tǒng)的另外一個重要特點。用同一臺機床加工尺借,平滑的輪廓加工施加在機床和電子設(shè)備上的傾斜壓力就小绊起,因而可以提高最大加速度值和移動速度。反之燎斩,不平滑的輪廓就達不到這些箩晦。
故障診斷和遠程監(jiān)控功能可以直接組合到控制系統(tǒng)中,也可以用外部設(shè)備簡單地實現(xiàn)這一功能树吏。這些功能都是獲得機床最大利用率的先決條件淀甘,特別是在與自動化設(shè)備連接時更是如此。
最近的發(fā)展趨勢是漫介,利用集成傳感器(自適應(yīng)控制)探測到的數(shù)據(jù)风镊,通過專門的技術(shù),主動地干預(yù)加工過程赏碑。
例如满颂,可以根據(jù)加工要素的優(yōu)先等級或根據(jù)工件的重量或刀具路徑的復(fù)雜度來優(yōu)化加工過程。數(shù)據(jù)由操作人員輸入射愧,并由內(nèi)部的控制系統(tǒng)使用以調(diào)節(jié)系統(tǒng)矛熬,使其適應(yīng)特殊的加工應(yīng)用。這樣就可縮短加工時間卓俱、提高表面光潔度和零件的加工精度鳖群。
自動化加工
在西方工業(yè)國家中,自動化系統(tǒng)常被用于補償那些投資和工資水平較高的項目庶艾。一個便于與外部或集成的自動化系統(tǒng)連接的接口顯得越來越重要袁余。同時解阅,對自動化系統(tǒng)的要求就產(chǎn)生了對有效的切屑處理、適當?shù)膿Q刀能力泌霍、托盤系統(tǒng)以及最重要的對生產(chǎn)環(huán)境區(qū)管理的要求。
自動換刀裝置是所有加工中心的標準設(shè)備述召,刀庫的容量經(jīng)常略顯不足朱转。所以至少應(yīng)提供具有擴大刀庫容量的換刀裝置以供選擇。
如果水平面上沒有能收集切屑的位置积暖,則為了實現(xiàn)最優(yōu)化的切屑處理要求藤为,就需要一個加工空間以容納落下的切屑,以便對切屑進行自動化處理夺刑。根據(jù)要加工的材料類型和應(yīng)用的具體情況缅疟,在高速加工時,一般應(yīng)使用壓縮空氣或冷卻液體潤滑脂以及少量的潤滑油進行冷卻和潤滑遍愿。機床上應(yīng)安裝必要的冷卻液和潤滑液處理所需的一切裝置存淫,以便對其干凈有效地處理。
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