機床:德國NBH95加工中心。使用年限：10年。
* i5 k2 p z5 R+ L加工件：鋁缸蓋
+ I+ q1 D& d4 j# o; ^# K加工工序：精加工9 Q3 \( E5 `# y
6 Y) k- w7 P: e( }3 C" u故障現(xiàn)象：缸蓋底面使用直徑200的盤銑刀從X軸負方向向正方向進行加工，一刀銑完，在用毛刷刷掉銑刀紋，在盤銑刀進刀位置出現(xiàn)振紋（大概80mm左右振紋手感明顯，缸蓋全長300），缸蓋中間位置到尾部正常無振紋，對比其他機床無振紋。9 y0 |5 I4 `7 s |# c
原因分析：加工剛性不足導(dǎo)致震動，夾具、機床、主軸多有可能。- o* l& }* x( |# p
1、 對主軸精度進行檢測，端跳:0.012mm、根跳：0.002mm、上母線：0.013mm（端部坑頭）、側(cè)母線：0.028mm（端部往刀庫方向偏），主軸拉緊力20KN。振動儀測量主軸震動(設(shè)置檢測參數(shù)盤銑刀8000轉(zhuǎn))對比其他機床無明顯異常。 2、要求工藝將轉(zhuǎn)速、進給全部降低，振紋明顯好轉(zhuǎn)，但是對比其他機床還是有振紋，臨時恢復(fù)生產(chǎn)，加工一個班后振紋嚴重，情況惡化。說明機床還是有故障，初步判斷為機床某一塊剛性不足，切屑進刀時負載大震動導(dǎo)致，具體哪一塊震動還需檢查驗證。 3、將加工路徑更改，將銑刀從X軸負方向到正方向的加工路徑改為從X軸正方向加工到負方向的加工路徑。 驗證結(jié)果：加工振紋消失，但是加工一個班次后振紋再次出現(xiàn)，還是原來位置上 4、考慮到降低進給及轉(zhuǎn)速有好轉(zhuǎn)，和切屑負載大小有關(guān)系。對銑刀的雙花紋，單花紋進行調(diào)整，主要體現(xiàn)在側(cè)母線及主軸輪表上，銑刀相對于工件的平行傾斜會影響到主軸的切屑負載。 驗證結(jié)果：通過輪表及側(cè)母線反應(yīng)不明顯。 5、通過更改加工參數(shù)及加工路徑，振紋有好轉(zhuǎn)但是加工時間一長就有惡化現(xiàn)象，判斷為某些部件松動震動導(dǎo)致加工振紋，先對XYZ軸導(dǎo)軌滑塊固定螺栓進行檢查擰緊，未發(fā)現(xiàn)有松動現(xiàn)象，考慮到進刀方向及加工路徑跟X軸關(guān)系很大，對X軸導(dǎo)軌固定螺栓進行檢查，發(fā)現(xiàn)在X軸主導(dǎo)軌負方向極限位置斷裂3根螺栓，正方向中間位置斷裂2根螺栓，X軸副導(dǎo)軌負方向極限位置斷裂2根螺栓?？偣?strong>斷裂7根螺栓，將螺栓更換擰緊（螺栓扭矩140NM）。驗證結(jié)果：試加工后工件進刀方向振紋消失。判斷為導(dǎo)軌斷裂螺栓后，在進刀位置產(chǎn)生震動，導(dǎo)致刀紋的產(chǎn)生。 6、加工件振紋消失后，三坐標檢測報告發(fā)現(xiàn)缸蓋底面的平面度超差0.02mm，平面度檢測方法為在缸蓋底面上Y軸方向采集5排點，X軸方向采集4排點總共20個點進行評估平面度，三坐標檢測結(jié)果為2#的4個點平面度超差0.02mm，表現(xiàn)為在2#點是缸蓋平面內(nèi)凹。調(diào)整夾具定位塊無效果。打表檢查加工件的直線度發(fā)現(xiàn)也是2號點內(nèi)凹，且位置正好是導(dǎo)軌斷裂螺栓的區(qū)域，懷疑是導(dǎo)軌螺栓斷裂后導(dǎo)軌有變形，正好遠離導(dǎo)軌安裝測基準方向，表現(xiàn)為相對于側(cè)基準外凸，導(dǎo)軌運行軌跡外凸，銑面多銑，工件平面度表現(xiàn)內(nèi)凹。 7、 起吊夾具安裝托盤，利用500的大理石方箱檢查X軸導(dǎo)軌的直線度，X軸側(cè)基準方向直線度0.02mm，在1.5到2.5之間變化0.02mm，其他位置相差不超過0.005mm。正好是在平面度超差位置。 8、對X軸導(dǎo)軌在負極限位置（斷螺栓位置進行調(diào)整）利用夾板進行調(diào)整，多次調(diào)整無效果，直線度0.02mm無變化。 9、更換X軸導(dǎo)軌，先更換主導(dǎo)軌（靠近主軸側(cè)），分多次擰緊。并來回移動X軸，靠副導(dǎo)軌進行自動找正。最終螺栓擰緊扭矩為140NM，更換好主導(dǎo)軌后檢測直線度為0.004mm/500，更換好主導(dǎo)軌后在更換副導(dǎo)軌，同樣的方法自動找正，多次多扭矩擰緊。最終檢測X軸導(dǎo)軌直線度為0.005mm/500。 10、更換完導(dǎo)軌后對相關(guān)精度進行調(diào)整，主要針對主軸母線，試切檢測平面度合格。
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發(fā)表于 2018-10-16 19:42:36
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