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分析导致数控立车掉刀的几个原因

时间:2022-10-18 点击次数:49
     掉刀是指数控立车在加工过程中,刀架滑枕瞬间自动向下滑落的现象。掉刀会造成刀具刀尖崩裂,工件表面扎出凹坑等危害,是一种设备故障。那么这是什么原因造成的呢?
  立刀架滑枕升降主要由伺服电动机通过减速箱直联滚珠丝杠进行驱动,滑枕重量为11t。滑枕竖直方向导轨由12块滚动导轨块精密导向,摩擦损失极小。考虑滑枕自身较重,驱动滑枕的交流伺服电动机选用了带抱闸装置,同时为了保证Z轴反向速度、动作灵敏性和定位精准度,减小电动机与滚珠丝杠传动副的负载,设备配置有滑枕液压平衡系统。
  滑枕液压平衡系统采用轴向柱塞式变量泵为滑枕平衡液压缸供油,液压平衡压力(约为10MPa)通过计算提前设置,工作过程中,达到设定压力后,油泵自动调整使供油量降至0,并保持压力恒定。当滑枕向上移动时,供油量根据需要上升,但压力保持恒定,滑枕向下移动时,排挤出的油由安全阀回流油箱。同时在设计上,该系统还兼顾刀架主轴箱换档。
  为了保证平衡滑枕重量,使电动机减荷,满足快速运动响应,需时刻保持平衡油缸压力恒定。数控立车系统虽然配置简单,能实现基本功能,但也存在以下不足:
  (1)轴向柱塞变量泵是系统核心,系统对变量泵的运行要求高,变量泵出现问题易导致压力骤降,在滑枕快速升降时流量变化大,压力易波动。
  (2)液压系统除实现滑枕平衡外,还给刀架主轴箱换档供油,两部分油路未隔离,可靠性降低,存在相互影响,尤其是主轴箱进行换档瞬间,或换档油路出现问题接入回油时,易导致压力骤降。液压平衡缸压力的不平稳,造成电动机出力波动较大,易损坏电动机,并引发掉刀故障。
  此外,在数控立车电气控制上,设计主要基于正常工况运行状况,未对掉刀类突发情况采取相关制动措施,在掉刀故障发生前无预防机制和发生后的纠错制止机制。

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