数控车床 >> 行业动态
- 丝锥磨削时中径误差的产生及消除方法
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- 丝锥中径误差是丝锥生产中经常遇到的一个问题，它对质量有严重的影响。由于螺纹的接触面主要在螺纹的单侧齿面上及中径尺寸上，中径产生误差将造成螺纹齿厚的变化以及结合强度的减弱，会加快齿面磨损，影响丝锥的相邻和局部螺距累积误差，造成旋转力矩不均，影响传动和位移精度。可见丝锥中径产生误差引起的后果是非常严重的。
- 如何满足丝锥的精度要求，保证产品质量，消除中径误差、排除螺纹磨床出现的故障是丝锥螺纹磨工序中经常遇到的一个难题。
- 螺纹的中径精度可分为：中径尺寸公差；中径圆度；中径锥度。中径尺寸误差产生的主要原因是砂轮架快速进给重复定位精度不好以及横进刀手轮重复定位精度不稳定。这个问题好判断，检修相对容易。中径锥度误差的产生主要针对于加工丝杠等较长螺纹产生的误差，对生产丝锥来说，可以不用考虑。这里主要讨论丝锥中径圆度超差问题。中径圆度超差，即常说的“活扁”。我厂有两台英制7901型螺纹磨床，多年来都不同程度地存在着“活扁”一直没有解决。下面就通过理论和实际工作中的经验对可能造成中径圆度超差的影响因素以及修理中解决的办法作简要介绍。
- 头架主轴旋转精度超差这是由于头架主轴与轴承间的配合间隙过大所致。这项精度的超差将1:1 地直接反映到加工的丝锥中径上。对于我厂螺纹磨床的头架主轴来说，有一类是头架顶尖不转，俗称“死顶尖”。故不存在这一问题。但另一类螺纹磨床为头架顶尖与主轴一起回转的活顶尖形式，这类机床头架主轴的径向跳动不应超过0.01mm，如果超过0.01mm，则说明旋转精度超差。对于滚动轴承形式的，需要更换轴承、配磨隔垫；对于滑动轴承结构形式的，则需要调整轴瓦，重新研磨，以达到头架主轴的精度要求。
- 顶尖锥面的跳动超差这指的是前后顶尖锥面不圆。既包括顶丝锥的60°锥面，又包括装于工件主轴和尾座套筒的莫氏锥面。这项精度要求锥面跳动应在0.005mm以内，否则需要更换及修磨。
- 对于头架主轴为“活顶尖”结构的螺纹磨床，头架顶尖跳动对丝锥的影响比尾座顶尖跳动对丝锥的影响要大。为了消除头架顶尖旋转中所产生的综合误差，这类螺纹磨床都有头架顶尖自磨装置。例如Y7520WMM582、苏制MM5K822B 型等，经过自磨后的顶尖跳动能达到0.003mm以内。英国79系列的螺纹磨床由于未带自磨顶尖的附件，故经常出现中径圆度超差的问题。所以，如为 7901配上一套自磨顶尖装置，估计将很大地改善“活扁”这一难题。
图1 - 对于头架主轴为“活顶尖”结构的螺纹磨床，头架顶尖跳动对丝锥的影响比尾座顶尖跳动对丝锥的影响要大。为了消除头架顶尖旋转中所产生的综合误差，这类螺纹磨床都有头架顶尖自磨装置。例如Y7520WMM582、苏制MM5K822B 型等，经过自磨后的顶尖跳动能达到0.003mm以内。英国79系列的螺纹磨床由于未带自磨顶尖的附件，故经常出现中径圆度超差的问题。所以，如为 7901配上一套自磨顶尖装置，估计将很大地改善“活扁”这一难题。
- 丝锥中心孔的锥面不圆这是由于前序中心孔未打好，这也是经常出现的一个问题。解决办法就是修磨中心孔，并保持与顶尖接触面积在80%左右。
- 头架拨盘安装有偏差如果拨杆上的螺钉将丝锥方尾夹固得太紧，会造成拨盘上的误差传入螺纹。解决办法是校正拨盘的偏差，使拨杆上的螺钉同丝锥方尾有微量间隙。
- 工作台运动不平稳这时检查滚柱框是否保证每只滚柱都能平稳地滚动。另外床身导轨的局部磨损，造成几何精度丧失，也将使工作台运动不平稳。下面分析导轨三项误差对丝锥加工精度的影响：
- 纵向导轨在垂直平面内的直线度对丝锥中径尺寸的影响由图1可看出，由于导轨在垂直平面内的直线度误差，使丝锥中心比砂轮中心低∆值，此时丝锥半径增量∆r 可用下式算出：
- ∆2=(R+r+∆r)2-(R+r)2≈2(R+r)∆r
∴∆r= ∆2 2(R+r) - 设砂轮半径R=200mm，丝锥中心比砂轮中心低∆=0.05mm，丝锥半径r=10mm
则：∆r= 0.052 =0.000 005 9mm 2(200+10) - 可见，导轨在垂直平面内的直线度对丝锥中径精度的影响极小。
- 纵向导轨在水平平面内的直线度对丝锥加工精度的影响这项误差对丝锥加工精度有直接的影响。若V型导轨中间相对砂轮架凹时，则磨出的丝锥中径呈鼓形；反之则磨成马鞍形。
- 2008/3/14 | 丝锥,磨削,误差,产生,消除,方法 | PDF
- 模具企业电火花成型加工误区的分析
1 引言
- 2008/3/14 | 模具,企业,电火花,成型,加工,误区,分析 | PDF
- S系列交流主轴伺服系统维修经验
- S系列交流主轴伺服系统是日本FANUC公司上世纪80年代后期及90年代初期的主导产品，该产品目前在国内有很大的保有量。我厂在1990年前后进口了十几台采用该系统的机床，这些S系列交流主轴伺服系统皆已接近或处于故障期。下面将笔者在设备保养维修中遇到的几个故障实例及采取的处理方法作一简单介绍，供同行参考。
实例1：主轴伺服单元显示AL-02报替(速度误差过大)
- NC 系统发出主轴旋转指令(M03,S1000)后，主轴以极低的转速旋转(45r/min),而主轴负载表指针已到125%，随即主轴伺服单元显示AL- 02报警。将该系统的控制电路板移至另一台型号相同并且工作正常的伺服单元上运行，发现该控制板工作正常。于是我们检测故障系统电动机部分的测速反馈信号，发现该信号并不是图1所示的正常信号，打开电动机尾部后发现传感头的安装螺钉松动，传感面与齿盘距离增大。正确安装后，故障排除。
图1 速度检测器输出信号
- 2008/3/14 | 系列,交流,主轴,伺服,系统,维修,经验 | PDF
- S系列交流主轴伺服系统维修经验
- S系列交流主轴伺服系统是日本FANUC公司上世纪80年代后期及90年代初期的主导产品，该产品目前在国内有很大的保有量。我厂在1990年前后进口了十几台采用该系统的机床，这些S系列交流主轴伺服系统皆已接近或处于故障期。下面将笔者在设备保养维修中遇到的几个故障实例及采取的处理方法作一简单介绍，供同行参考。
实例1：主轴伺服单元显示AL-02报替(速度误差过大)
- NC 系统发出主轴旋转指令(M03,S1000)后，主轴以极低的转速旋转(45r/min),而主轴负载表指针已到125%，随即主轴伺服单元显示AL- 02报警。将该系统的控制电路板移至另一台型号相同并且工作正常的伺服单元上运行，发现该控制板工作正常。于是我们检测故障系统电动机部分的测速反馈信号，发现该信号并不是图1所示的正常信号，打开电动机尾部后发现传感头的安装螺钉松动，传感面与齿盘距离增大。正确安装后，故障排除。
图1 速度检测器输出信号
- 2008/3/14 | 系列,交流,主轴,伺服,系统,维修,经验 | PDF
- 模具企业电火花成型加工误区的分析
1 引言
- 2008/3/14 | 模具,企业,电火花,成型,加工,误区,分析 | PDF
- 丝锥磨削时中径误差的产生及消除方法
- 丝锥中径误差是丝锥生产中经常遇到的一个问题，它对质量有严重的影响。由于螺纹的接触面主要在螺纹的单侧齿面上及中径尺寸上，中径产生误差将造成螺纹齿厚的变化以及结合强度的减弱，会加快齿面磨损，影响丝锥的相邻和局部螺距累积误差，造成旋转力矩不均，影响传动和位移精度。可见丝锥中径产生误差引起的后果是非常严重的。
- 如何满足丝锥的精度要求，保证产品质量，消除中径误差、排除螺纹磨床出现的故障是丝锥螺纹磨工序中经常遇到的一个难题。
- 螺纹的中径精度可分为：中径尺寸公差；中径圆度；中径锥度。中径尺寸误差产生的主要原因是砂轮架快速进给重复定位精度不好以及横进刀手轮重复定位精度不稳定。这个问题好判断，检修相对容易。中径锥度误差的产生主要针对于加工丝杠等较长螺纹产生的误差，对生产丝锥来说，可以不用考虑。这里主要讨论丝锥中径圆度超差问题。中径圆度超差，即常说的“活扁”。我厂有两台英制7901型螺纹磨床，多年来都不同程度地存在着“活扁”一直没有解决。下面就通过理论和实际工作中的经验对可能造成中径圆度超差的影响因素以及修理中解决的办法作简要介绍。
- 头架主轴旋转精度超差这是由于头架主轴与轴承间的配合间隙过大所致。这项精度的超差将1:1 地直接反映到加工的丝锥中径上。对于我厂螺纹磨床的头架主轴来说，有一类是头架顶尖不转，俗称“死顶尖”。故不存在这一问题。但另一类螺纹磨床为头架顶尖与主轴一起回转的活顶尖形式，这类机床头架主轴的径向跳动不应超过0.01mm，如果超过0.01mm，则说明旋转精度超差。对于滚动轴承形式的，需要更换轴承、配磨隔垫；对于滑动轴承结构形式的，则需要调整轴瓦，重新研磨，以达到头架主轴的精度要求。
- 顶尖锥面的跳动超差这指的是前后顶尖锥面不圆。既包括顶丝锥的60°锥面，又包括装于工件主轴和尾座套筒的莫氏锥面。这项精度要求锥面跳动应在0.005mm以内，否则需要更换及修磨。
- 对于头架主轴为“活顶尖”结构的螺纹磨床，头架顶尖跳动对丝锥的影响比尾座顶尖跳动对丝锥的影响要大。为了消除头架顶尖旋转中所产生的综合误差，这类螺纹磨床都有头架顶尖自磨装置。例如Y7520WMM582、苏制MM5K822B 型等，经过自磨后的顶尖跳动能达到0.003mm以内。英国79系列的螺纹磨床由于未带自磨顶尖的附件，故经常出现中径圆度超差的问题。所以，如为 7901配上一套自磨顶尖装置，估计将很大地改善“活扁”这一难题。
图1 - 对于头架主轴为“活顶尖”结构的螺纹磨床，头架顶尖跳动对丝锥的影响比尾座顶尖跳动对丝锥的影响要大。为了消除头架顶尖旋转中所产生的综合误差，这类螺纹磨床都有头架顶尖自磨装置。例如Y7520WMM582、苏制MM5K822B 型等，经过自磨后的顶尖跳动能达到0.003mm以内。英国79系列的螺纹磨床由于未带自磨顶尖的附件，故经常出现中径圆度超差的问题。所以，如为 7901配上一套自磨顶尖装置，估计将很大地改善“活扁”这一难题。
- 丝锥中心孔的锥面不圆这是由于前序中心孔未打好，这也是经常出现的一个问题。解决办法就是修磨中心孔，并保持与顶尖接触面积在80%左右。
- 头架拨盘安装有偏差如果拨杆上的螺钉将丝锥方尾夹固得太紧，会造成拨盘上的误差传入螺纹。解决办法是校正拨盘的偏差，使拨杆上的螺钉同丝锥方尾有微量间隙。
- 工作台运动不平稳这时检查滚柱框是否保证每只滚柱都能平稳地滚动。另外床身导轨的局部磨损，造成几何精度丧失，也将使工作台运动不平稳。下面分析导轨三项误差对丝锥加工精度的影响：
- 纵向导轨在垂直平面内的直线度对丝锥中径尺寸的影响由图1可看出，由于导轨在垂直平面内的直线度误差，使丝锥中心比砂轮中心低∆值，此时丝锥半径增量∆r 可用下式算出：
- ∆2=(R+r+∆r)2-(R+r)2≈2(R+r)∆r
∴∆r= ∆2 2(R+r) - 设砂轮半径R=200mm，丝锥中心比砂轮中心低∆=0.05mm，丝锥半径r=10mm
则：∆r= 0.052 =0.000 005 9mm 2(200+10) - 可见，导轨在垂直平面内的直线度对丝锥中径精度的影响极小。
- 纵向导轨在水平平面内的直线度对丝锥加工精度的影响这项误差对丝锥加工精度有直接的影响。若V型导轨中间相对砂轮架凹时，则磨出的丝锥中径呈鼓形；反之则磨成马鞍形。
- 2008/3/14 | 丝锥,磨削,误差,产生,消除,方法 | PDF
- 高速电主轴设计制造中若干问题的探讨
- 近10年随着高速加工技术的迅猛发展和日益广泛的应用，各工业部门，特别是航空航天、汽车工业、模具加工和摩托车工业等，对高速数控机床的需求量与日俱增。美、日、德、意和瑞士等工业发达国家已生产了多种商品化高速机床，下表列出了近几年在国际机床市场上出现的几种著名品牌的高速加工中心。
新型高速加工中心表 制造厂家
(国别)机床名称和型号 主轴最高转速
(r/min)最大进给速度 - 2008/3/14 | 高速,主轴,设计,制造,若干,问题,探讨 | PDF
- 推镗改造成拉镗机床
- 石油化工厂使用的耐高温裂解管的毛坯是离心铸造成的，材质为Cr25Ni35Nb，长度大于4m，外径为56mm。要求管子外表面不加工而内表面必须加工，加工后内径为Ø43±0.1mm，表面粗糙度Ra3.2µm。对于内径大于50mm的管子，通常是推镗加工。该方法的优点是：结构简单，上料和加工方便。但当管子内径小于50mm时，镗杆细长，若采用推镗方式，因镗杆太细刚性不足会产生振动、排屑困难、容易打刀、刀具寿命短、加工精度难于保证、管子壁厚不均甚至穿透管壁。因此，加工细长管时，应将推镗加工改成拉镗加工。
- 将原推镗机床改造成拉镗机床，主轴转速采用变频器进行无级调速，机床导轨和精度都满足镗削加工要求。图1为改造后的拉镗机床示意图。推镗改拉镗的具体过程如下：
1.冷却胶管 2.箱体 3.引导套 4.工件 5.中心架 6.镗杆支承 7.支架- 2008/3/14 | 造成,机床 | PDF
- 高精度齿轮数控滚齿的工艺措施
- 数控滚齿机由于传动链缩短，传动误差大为减少，提高了加工精度。但对高精度齿轮，特别是齿数多、直径大、齿面长、精度要求高且加工周期长的齿轮，它们在滚切过程中要求有严格的工艺保证，必须控制好齿坯加工、夹具、刀具、机床调整及环境等各个环节。否则，即使采用数控滚齿机，也难以加工出合格的高精度齿轮。
1 齿坯加工
- 齿坯特别是直径较大的齿坯，装夹时很容易发生弹性变形，因在滚齿机上很难弥补，因此可能造成齿轮啮合精度的丧失。由于齿面加工常以齿轮孔和端面为基准面，所以齿坯精度中主要是对齿轮孔的尺寸精度和形状精度、孔和端面的位置精度有较高的要求(参见GB10095-88)。如6级精度的齿轮，定位孔的尺寸和形状精度等级为IT6，粗糙度 Ra1.6µm，分度圆直径在125～400mm 范围内的齿轮定位孔径向跳动和端面圆跳动公差不超过0.014mm。一般采用两种加工方法保证：①直接装夹车削(一次安装完成孔和基准端面的精车)：②穿轴车削(以先加工好的孔为基准，完成端面、外圆的车削)。无论采用哪种方法，都应使齿坯达到规定要求，要有一个高精度的滚齿定位基准面。
1.滚刀架 2.特制车刀架 3.车刀 4.夹具 5.滚齿机工作台- 2008/3/14 | 高精度,齿轮,数控,工艺,措施 | PDF
- 聚晶金刚石最佳磨削速度的试验研究
1 引言
- 聚晶金刚石(PCD)复合片兼有天然金刚石的硬度、耐磨性和硬质合金的抗冲击性，是理想的刀具材料。PCD刀具在高速切削有色金属及其合金、非金属材料等加工场合表现出优异的切削性能，因此被广泛应用于汽车、航空航天等加工领域。然而，PCD材料的高硬度、高耐磨性也给其加工带来了困难，目前通常采用金刚石砂轮磨削工艺加工PCD材料。砂轮中的金刚石磨料对PCD材料的磨削作用实质上是两种硬度及性质相近的物质之间的相互作用，与普通磨削过程(磨料硬度远高于被磨材料硬度)具有明显区别，因此PCD复合片刃磨工艺具有自身的变化规律，而目前对这种规律的研究还不够充分，认识也不够统一，一些观点和结论也缺乏足够依据。本文针对磨削速度vs对PCD材料的磨除率Q、磨耗比G 等指标的影响进行了较系统的试验研究，并对其作用机理进行了深入的分析探讨，其结果对优化PCD刃磨工艺具有理论指导意义。
2 试验条件与方法
磨削工艺参数表 砂轮摆速(次/min) 进给量(mm/min) 刀架静刚度(N) 40 0.08 387 - 磨削试验在台湾产FC-200D 型PCD&PCBN专用工具磨床上进行。使用型号为6A2 150×40×15×5 W20 M100 的国产金刚石砂轮磨削美国通用电气(GE)公司生产的长方形(25mm×5mm)1300 PCD刀坯(PCD层横截面积为2.5mm2)。采用日本产Mitutoyo数显千分尺(精度0.001mm)测量PCD刀坯的磨除长度；在磨床进给系统上安装定位块，利用进给数显系统(精度 0.001mm)测量金刚石砂轮的磨耗厚度，并通过计算分别求出PCD材料磨除率、砂轮磨耗率及磨耗比。试验中采用水基冷却液，磨削工艺参数见上表。在磨削过程中，用Kistler测力仪同步测量磨削力。将磨削后的PCD试件置于日本产JSL-5600LV扫描电镜上观察其微观形貌。
3 试验结果与分析
图1 PCD磨除率、磨耗比与磨削速度的关系
图2 低速磨削时PCD磨削表面的微观形貌
- 2008/3/14 | 金刚石,最佳,磨削,速度,试验,研究 | PDF
- ∆2=(R+r+∆r)2-(R+r)2≈2(R+r)∆r
- 纵向导轨在垂直平面内的直线度对丝锥中径尺寸的影响由图1可看出，由于导轨在垂直平面内的直线度误差，使丝锥中心比砂轮中心低∆值，此时丝锥半径增量∆r 可用下式算出：
- ∆2=(R+r+∆r)2-(R+r)2≈2(R+r)∆r
- 纵向导轨在垂直平面内的直线度对丝锥中径尺寸的影响由图1可看出，由于导轨在垂直平面内的直线度误差，使丝锥中心比砂轮中心低∆值，此时丝锥半径增量∆r 可用下式算出：
- 丝锥中径误差是丝锥生产中经常遇到的一个问题，它对质量有严重的影响。由于螺纹的接触面主要在螺纹的单侧齿面上及中径尺寸上，中径产生误差将造成螺纹齿厚的变化以及结合强度的减弱，会加快齿面磨损，影响丝锥的相邻和局部螺距累积误差，造成旋转力矩不均，影响传动和位移精度。可见丝锥中径产生误差引起的后果是非常严重的。