电主轴长度补偿刀具长度补偿

时间：2019-05-21 03:23:58　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　【摘要】为了提高数控机床电主轴长度的稳定性，提高加工精度，探讨从软件方面对主轴进行长度补偿的方法。　　【关键词】数控机床；电主轴　　　　目前在模具加工行业，电主轴以其高转速、高光洁度的优点而广受青睐，而电主轴在这些优点的背后，也有着扭矩小、发热量大等一系列明显的短板。而扭矩和转速这对矛盾因素目前来看，短期内很难解决。但是发热量的问题我们可以尝试解决。
　　我们的客户经常会发现，一台精度非常高的数控机床，在加工工程中却会莫名其妙地出现一些误差，而这些误差都是发生在电主轴方向上。我们通常会怀疑是使用的刀具不够好，有磨损、动平衡差、刀具伸缩大以及加工参数不正确等等因素，但是在经过一段时间的实验后发现，真正的原因是机床的电主轴在加工的过程中出现了一定量的伸缩。
　　发热量显然会引起电主轴的伸缩，虽然我们通常采用水冷、油冷、气冷等等冷却方式对主轴进行冷却处理，但是由于电主轴结构的限制以及电主轴不同位置的温度差异，所以通常来说，冷却可以起到一定的效果，可以把电主轴的伸长量稳定在一定范围内，但是并不能完全消除该伸长量误差。所以，我们开始尝试从PLC程序方面，对电主轴的伸长量做一定的补偿，来尽量的消除或者缩小这部分的误差。
　　经过我们反复的观察，电主轴的伸长量主要和两个因素有关：第一是不同的转速下对主轴的拉伸情况不同，第二是在同一转速下随着时间的增加，主轴长度的拉伸逐渐变化。
　　找到影响因素之后，接下来选择测量方法。由于采用全闭环光栅尺反馈的机床精度较高，故我们可以使用激光测刀仪通过读取主轴的坐标来测量。还有几个问题需要注意一下，要保持机床环境的稳定性，主要是指温度稳定，并且不能有风或者振动等干扰因素。
　　一切都准备就绪后，我们可以按照需要划分合适的范围来进行测量。比如，我们使用了一个24000rpm的电主轴，我们将其转速分为14档，记为A1到A14，我们需要以静止时为基础坐标，然后在每个转速下（比如A1）每旋转1分钟用激光测刀仪测量一下主轴的坐标，这样我们会得到一个数据，既是该转速下主轴长度随着时间的变化表格，直到主轴长度稳定一段时间不变为止。之后我们把主轴停下来，每隔一分钟去检测主轴的长度，直到主轴的长度稳定一段时间不变为止。同理我们继续其他的转速下的测试，这样我们就得出了不同转速下随着时间变化主轴长度的变化数据图表一。其中横坐标代表的测量时间，单位是min；纵坐标代表的是长度变化值，单位是μm。
　　然后，我们在不同转速稳定情况下进行不同转速的切换，可以得到不同转速下主轴的拉伸数据图表二。其中横坐标代表的是选择的档次，而纵坐标代表的是长度的变化值，单位是μm。
　　将这两组数据写入PLC中，即使不同的转速在不同的时间内主轴的坐标适当的移动，以保持主轴的顶端位置不变，即保证加工时的刀尖位置不变，从而保证了加工的稳定性。
　　参考文献
　　[1] MDO1830 用户及编程手册 FIDIA 公司 2010年
　　[2] MDO1833 软件安装手册 FIDIA 公司 2010年
　　[3] MDO1820 系统启动手册 FIDIA 公司 2010年
　　
　　（作者单位：沈阳菲迪亚数控机床有限公司

相关热词搜索：长度补偿 电主轴

电主轴长度补偿刀具长度补偿

最新文章

热门文章

电主轴长度补偿 刀具长度补偿

最新文章

热门文章

电主轴长度补偿刀具长度补偿