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模具加工象限点问题处理流程

来源: 时间:2020-08-07 10:56:04 次数:

模具加工象限点问题处理流程

 

   在机械系统中,反向间隙及摩擦很大,因而造成电机反转时产生滞后,是圆弧切削时产生象限突起的重要原因。通过提高系统的速度增益和位置增益,结合反向间隙加速功能,可以有效地抑制象限突起,改善圆弧和球面加工质量。

1  常见象限点——循圆象限点

加工刀具:铣刀

加工材料:各种金属材料,如常见的铝、 钢、 铜等

出现位置:伺服轴换向位置,0°,90°,180°,270°

加工机型:立加、 车床、 龙门  等机型都可能出现


在机床进给轴的传动过程中,由于反向间隙、摩擦等因素,造成电机在反向运转时产生滞后,电机的反转滞后造成加工的延时,此时,在加工圆弧象限过渡处将会留下象限凸起的条纹。

 

问题分析:造成象限点问题的主要原因归结起来主要

1. 伺服优化案例: 

   某用户加工圆形工件时在四个象限点均出现凸起痕迹,激光显示反向间隙均为1u, 1851设定合理,使用servo guide测量发现如下图左侧所示,象限位置存在凸起,设定有以下几点:


象限点问题处理流程:

 

2调试案例

   2048为300,2071为9后,伺服优化显示象限点如下图右侧所示,已消失,再次试切无象限问题。



2.  参数冗余案例:

某用户加工圆形工件时一直存在象限点过切问题,伺服优化发现循圆总是在象限点凹入,使用2048和2071也无法使波形正常,将下表所示参数全部清零后问题解决,加工无问题。



3. 参数调整案例

某用户处V8立加加工半圆槽曲面,在底面出现白边和明显的象限痕。

 

 

 

解决思路:

该半圆槽是三轴插补,半圆槽底部白边和接刀痕首先应该考虑到影响原因是 Z 轴反向间隙,因此解决思路从提高 Z 轴增益、改变Z轴反向间隙和背隙加速。


1. 提高Z轴增益


2. 截取半圆槽加工程序中的两端程序,进行 POS3D 加工路径数据采集



① 加工路径 POS3D 曲线如图 4 所示


 由图 4 可知,从左至右和从右至左加工路径采集的 POS3D 曲线是一致的,而且只有 XZ 向采集到圆弧底部有象限点(过切痕)。因此下面以左至右的POS3D 曲线进行分析。


② 分析反向间隙 No.1851 的影响


由图 5 的 POS3D 曲线可知, No.1851=10 与 No.1851=50 时的 POS3D 曲线重合,反向间隙参数 No.1851 对半圆槽底部的象限点无改善。因此不调整参数No.1851,保持原始值 No.1851=10。


③ 分析背隙加速参数 No.2048 和 No.2071 的影响


由图 6 所示的 POS3D 曲线可知,背隙加速参数No.2048 和 No.2071 对半圆槽底部的象限改善明显,在 No.2048=200, No.2071=20 时半圆槽底部的象限点非常小,所以修改背隙加速参数,使得 No.2048=200, No.2071=20,以该设定值进行加工测试。


④ 加工效果:


由图 7 对比可知,经过调整后半圆槽底面的刀痕消失,白边变窄。但是, 白边仍无法消除。 从理论上分析, 此处底边的白边是由于使用球铣刀的原因,在底面为点接触,切削能力降低,剐蹭底面造成的白边现象,难以完全消除,只能通过调整参数改善。

 


4. 线轨机械调整案例

某用户加工圆存在象限点过切,伺服优化无法解决,后对丝杠进行了预拉伸,将反向间隙从6u调整至1u,再次试切问题消失。


5. 硬轨机械调整案例

   某用户加工圆存在象限点过切,伺服优化无法解决,后对硬轨镶条进行了再次铲刮,将反向间隙从8u调整至2u,再次试切问题消失。


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