數(shù)控龍門銑床精度變差是一個較為復雜的問題,可能由以下多種原因導致:
一、機械部件磨損
導軌磨損
龍門銑床的導軌是保證工作臺和刀具運動精度的關鍵部件。長時間使用或者在高負載的工況下,導軌表面會產生磨損。例如,當導軌與滑塊之間的潤滑不良時,摩擦系數(shù)增大,會加速導軌的磨損。磨損后的導軌表面不再平整,這會導致工作臺在移動過程中出現(xiàn)直線度和平面度誤差。
對于滾動導軌,滾動體(如滾珠或滾柱)的磨損也會影響精度。一旦滾動體磨損,其直徑變小,會使導軌副之間的間隙變大,在運動過程中就會產生振動和位移偏差。
絲桿磨損
絲桿是將電機的旋轉運動轉換為工作臺直線運動的重要傳動部件。在頻繁的往復運動中,絲桿的螺紋部分容易受到磨損。如果絲桿磨損,會導致絲桿與螺母之間的間隙增大。例如,在銑削加工時,當工作臺需要進給時,由于間隙的存在,會使實際進給量與設定進給量產生偏差,從而影響加工精度。
主軸部件磨損
主軸是安裝刀具并帶動其旋轉的關鍵部件。主軸軸承的磨損會導致主軸的徑向跳動和軸向竄動增大。比如,在進行高精度的銑削加工時,主軸的徑向跳動會使刀具在旋轉過程中偏離理想的加工位置,加工出的工件表面粗糙度增加,尺寸精度也會受到影響。而且,主軸錐孔的磨損會使刀具安裝后出現(xiàn)偏心,同樣會降低加工精度。
二、電氣系統(tǒng)故障
電機故障
驅動工作臺和主軸的電機如果出現(xiàn)問題,會影響機床的精度。例如,伺服電機的編碼器故障,編碼器是用于檢測電機轉子位置和速度的裝置。一旦編碼器出現(xiàn)故障,會導致電機的控制精度下降。在加工過程中,可能會出現(xiàn)工作臺速度不穩(wěn)定或者主軸轉速不準確的情況,進而影響加工精度。
電機的繞組短路或斷路也會使電機輸出的扭矩和轉速發(fā)生變化。對于需要控制扭矩的銑削加工,如在進行強力銑削時,電機輸出扭矩不足會導致刀具切削深度不夠,無法達到預定的加工精度要求。
控制系統(tǒng)故障
數(shù)控系統(tǒng)是龍門銑床的大腦,它控制著機床的各個運動軸。如果數(shù)控系統(tǒng)中的控制參數(shù)出現(xiàn)錯誤,例如,進給速度參數(shù)設置不當,會使工作臺的實際進給速度與編程速度不一致。另外,數(shù)控系統(tǒng)中的軟件故障,如程序出現(xiàn)漏洞或者受到病毒感染,可能會導致機床在加工過程中出現(xiàn)錯誤的動作,從而影響精度。
控制系統(tǒng)中的信號傳輸線路故障也不容忽視。如果信號線受到電磁干擾、破損或者接觸不良,會使控制信號在傳輸過程中出現(xiàn)失真或中斷,導致機床運動部件無法準確執(zhí)行指令。
三、切削參數(shù)設置不合理
切削速度不當
如果切削速度過高,刀具磨損會加劇。例如,在銑削鋼材時,過高的切削速度會使刀具刃口溫度急劇上升,導致刀具材料軟化,刃口磨損加快。磨損后的刀具在切削過程中,會使工件的尺寸精度和表面質量下降。
相反,切削速度過低,會使切削力增大。過大的切削力會使機床的工作臺和刀具產生振動,影響加工精度。特別是在進行薄壁零件的加工時,這種振動可能會導致零件變形,無法滿足精度要求。
進給量不合理
進給量過大,會使切削力超出機床和刀具的承受能力。例如,在進行深槽銑削時,過大的進給量可能會導致刀具折斷,同時也會使工件表面產生明顯的刀痕,影響表面粗糙度和尺寸精度。
進給量過小,則會使加工效率降低,并且在某些情況下,由于切削厚度太薄,刀具可能會在工件表面產生擠壓和摩擦,使工件表面產生硬化層,影響后續(xù)的加工精度。
四、環(huán)境因素
溫度變化
數(shù)控龍門銑床在工作過程中會產生熱量,如電機、主軸等部件的發(fā)熱。同時,環(huán)境溫度的變化也會對機床精度產生影響。當機床溫度升高時,機床的各部件會發(fā)生熱膨脹。例如,床身的熱膨脹會使導軌的直線度發(fā)生變化,導致工作臺的運動精度下降。
如果機床從一個溫度較低的環(huán)境突然轉移到溫度較高的環(huán)境中,由于各部件的熱膨脹系數(shù)不同,會產生熱變形應力,也會影響機床的精度。
振動干擾
機床周圍的振動源,如其他大型設備的運轉、交通車輛的行駛等,會對龍門銑床產生振動干擾。這種振動會使機床在加工過程中產生顫振。例如,在進行高精度的平面銑削時,機床的顫振會使加工表面出現(xiàn)波紋,嚴重影響表面質量和尺寸精度。