加工中心切圓的一種異常現(xiàn)象分析

加工中心的工作精度是檢驗(yàn)機(jī)床整機(jī)性能的重要指標(biāo)，通過對被加工件的檢驗(yàn)及分析，可以對整機(jī)的各個性能作出較全面的判定。如果通過對加工件的檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有問題，那么此時判定被加工件的形狀就變得非常重要，只有明確判定工件的形狀，才能就此展開對機(jī)床的性能進(jìn)行分析。下面就加工中心切圓時出現(xiàn)的一種異常現(xiàn)象作如下介紹分析。

圖1

圖2

在用雷尼紹激光干涉儀對某立式加工中心所切的圓進(jìn)行檢驗(yàn)時，屏幕上出現(xiàn)了圖1所示的形狀。立式加工中心進(jìn)行切圓加工是通過X軸與Y軸聯(lián)動插補(bǔ)來實(shí)現(xiàn)的，從移動速度上來說由Y1到X1的過程是機(jī)床Y軸速度越來越快，當(dāng)?shù)竭_(dá)X1點(diǎn)時達(dá)到最快，而X軸是越來越慢，X1點(diǎn)是機(jī)床X軸反向點(diǎn)。從Y2到X2點(diǎn)也是同樣的過程。而恰恰就在X1和X2點(diǎn)上出現(xiàn)了兩尖點(diǎn)，首先從圖形上看，可以肯定是X軸在反向時出現(xiàn)了問題。那么X軸怎么會在反向時突然向外跳動然后又迅速拉回呢?如果真是這樣的話，那么只有一種可能，就是系統(tǒng)出現(xiàn)了問題，在X軸反向時系統(tǒng)給出了一個向外跳動的指令，但這一假設(shè)是不可能的。之后又用百分表進(jìn)行測量，在X1及X2點(diǎn)處的確出現(xiàn)了跳表。經(jīng)過認(rèn)真仔細(xì)的分析，最終確認(rèn)在X1及X2處發(fā)生的實(shí)際情況如圖2所示，當(dāng)X軸到達(dá)X1及X2點(diǎn)時，X軸根本沒動，而此時Y軸卻一直在進(jìn)行著插補(bǔ)運(yùn)動，當(dāng)Y軸運(yùn)行了Ya距離后，X軸卻突然運(yùn)行了Xa段距離，得出這一實(shí)際情況后就可以對機(jī)床進(jìn)行現(xiàn)象分析了。 作為X軸在Y軸運(yùn)行了Ya距離的同時，X軸的電動機(jī)也同時做著插補(bǔ)運(yùn)動，而X軸不動，說明此時的機(jī)床低速特性非常差，可以肯定機(jī)床的失動量非常大，而造成這一現(xiàn)象的根本原因是機(jī)床電動機(jī)慣量與機(jī)床移動件的移動慣量的匹配不恰當(dāng)。移動件的慣量一般而言，不應(yīng)大于電動機(jī)慣量的3倍，如果超出3倍，將造成機(jī)床的定位精度超差或機(jī)床失動量過大。分析圖2，X軸突然運(yùn)動Xa是由于此時X軸運(yùn)動最慢的時候，其每次運(yùn)動的插補(bǔ)補(bǔ)償值非常小，由于X軸的失動量太大，那么雖然電動機(jī)在動，但移動件并不移動，當(dāng)電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到一定數(shù)值后，X軸卻突然跳動，就造成了圖2的結(jié)果。之后通過計算也證明了這一判斷是正確的。 通過這一次實(shí)踐說明，儀器是可以檢驗(yàn)出機(jī)床的異常現(xiàn)象的，但必須對儀器中顯示的圖形進(jìn)行仔細(xì)的分析，才能得出正確的結(jié)論。