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一旦发现加工中出现了零件的精度超差,表面光洁度粗糙等不良现象,就一定要及时处理,已保证机床加工的精度。
加工机床经常出现因为圆度误差而导致的一些加工问题。基于此,相关工作人员都会通过调整轴线,以及各个参数等,保证整个机床的顺利运转。为此,工作人员一定要合理判断好机床的概况,结合球杆仪xy平面的情况,去判断出调整的措施,从而真正减少整个机床运行的误差。
在应用球杆仪对立式加工中心机床进行圆度误差检测时,就必须要时刻观察XY平面上的球杆仪系统。基于检测的情况,一般会遇到以下几类问题
1、反向越冲
反向越冲的产生,是因为机床的轴发生了变化。基于一个轴向某一个方向驱动,之后又要向相反的方向运动。如果驱动电机的扭矩不能满足轴的运动时,就会造成换向处的问题。具体而言,因为摩擦力的方法变化了,很容易出现短时间的粘性停顿,从而导致整换向处出现失误。反向越冲就是将圆弧插补道刀具轨迹出现小平台之后,使整个刀具再继续向原轨迹复位的情况。具体表现为,一个轴上出现一个小小的尖峰,其尖峰的大小也会随着机床进给率数据的变化而发生相应的变化。
2、反向间隙
当机床的某一个轴出现问题,比如出现丝杠磨损,螺母发生损坏的迹象,或者导轨出现问题等,都很容易使滚珠丝杠发生过大的扭曲,并最终形成反向间隙的不良现象。具体而言,在球杆仪检测的过程中,反向间隙的表现为:在沿着机床轴线的地方,能够看到从图形中心往外凸,或者内凹的情况。其程度有可能是一个数值,也有可能是数个台阶,但不会受到机床给进率变化的影响。
3、伺服不匹配
如果用球杆仪检测,发现机床出现了伺服不匹配的不良现状,则说明机床的一根轴超前于另一根轴。根据不同被测轴间的关系,可以基本判断出伺服不匹配的情况,分辨其是为正还是为负。基于XY平面,如果伺服不匹配的数值是负数,则说明超前轴的增益很高,而如果伺服不匹配的数值是正数,则说明Y轴超前于X轴。
此时,图形也具有椭圆或者花生形。且一般沿着45度或者135度对角方向进行拉伸变形。当工作人员去进行顺时针或者逆时针方向的检测时,其拉伸变形的轴方向就会发生相应的变化。同时,随着整个机床的进给率变化,其拉伸变形量也会发生变化。给进率增加,拉伸变形量增加,两者成正相关关系。
4、比例不匹配
比例不匹配的误差是基于测试中被测量轴间的行程差去决定的。具体而言,在机床XY平面上的运行圆周上,如果X轴线和Y轴线之间运行的距离是相同的,则说明比例匹配。但是如果X轴线和Y轴线之间运行的距离是不相同的,则会出现比例不匹配的不良现象。当比例不匹配时,如果给出的数值就是正数,说明X轴移动距离超过Y轴,而负数则说明Y轴距离超过X轴移动距离。
对于出现比例不匹配的原因,主要是因为通过沿着0度或者90度轴线的方向进行了拉伸,从而导致球杆仪检测图形为椭圆或者花生形的形状。而拉伸变形不会因为数据采集方向的变化而变化,而其拉伸变形的程度也与机床进给率无关。
为了弥补比例不匹配造成的影响,需要先检查出机床的线性误差补偿参数是否有误。如果出现错误,一定要及时调整过来。之后,再重新进行螺距补偿,以保证整个比例不匹配的影响降低。如果确认好这些调整都没有问题,则可以直接检测好机床导轨是否准直,并判断机床的工作状态是否良好。如果发现有问题,也要及时进行调整,以保证机床能够顺利运转。除此之外,基于比例不匹配所产生的误差,也会导致机床切削的零件出现尺寸上的误差。
5、垂直度
当机床出现垂直误差时,一般是因为机床的X轴与Y轴之间的夹角不是90度。这导致了X轴Y轴之间出现局部弯曲,甚至一些机床轴也没有及时调直。或者,机床轴的刚性不够,导致X轴Y轴的部位不够笔直,甚至机场导轨也会因为过分磨损,而使机床的运动过程中产生了一些间隙。
对于机床而言,一旦产生了垂直度差,就会使整个球杆仪检测图变成椭圆或者花生形的形状,并且沿着45或者135度的对角拉伸发生变形。而在顺时针以及逆时针方向进行检测时,也会发现轴的拉伸方向是相同的。除此之外,此种情况下轴的拉伸量也与进给率无关。而且垂直度的误差如果是正数值,则说明测试平面内X轴和Y轴之间的夹角超过了90度,如果是负数的值,则说明X轴和Y轴之间的夹角是小于90度的。
对于机床而言,如果受到了垂直度误差的影响而导致机床运行出现失误,则必须要重新调整整个机床的轴。尤其是当导轨的磨损非常严重时,还需要结合实际情况去判断是否需要更换磨损部件。一般情况下,如果垂直度是超过了30um/m,则需要及时调整好整个机床的轴,以避免机床圆度误差过度的不良后果。