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【东莞精密数控车床加工厂】数控机床加工过程中的碰撞问题

作者:慕青      发布时间:2021-04-16      浏览量:0
针对数控机床加工过程中常见的碰撞原因,从

针对数控机床加工过程中常见的碰撞原因,从数控系统应用的角度分析探讨碰撞的可能原因,并对数控机床碰撞提出相应的预防措施。减少碰撞事故的发生,确保机床安全可靠地运行。

随着装备制造业的不断发展和完善,高速、高效、高精度数控机床的市场需求不断增加。但是,在实际应用中,由于各种原因,加工过程中存在很多问题,加工尺寸不正确,冲突等严重影响产品质量,造成不必要的经济损失。本文列举了数种常见的数控机床碰撞原因,并对其进行分析,以具体的数控系统为例,提出相应的预防措施。

1机床坐标原点的设置

机床坐标原点是机床加工运动的基准参考点。正确的机床原点是机床可靠加工的前提。数控机床驱动轴配备的交流伺服电机有相对位置和绝对位置编码器两种。在这两种配置下,机床参考点对加工过程的重要性和注意事项分别说明如下。

(1)相对位置编码器。数控机床交流伺服电机作为相对位置编码器时,一般使用减速挡块、行程开关和伺服电机的旋转信号,完成机床的恢复点操作,确认超过限位开关有效后,必须注意机床的恢复点操作。

加工作业前,如果机床不执行返回机床的原点,或者返回机床的原点位置不正确,机床坐标就会偏移,程序运行时,加工尺寸不正确或冲突很容易发生。

返回机床原点减速挡块的安装位置错误,或者没有足够的减速距离,每次返回机床原点的位置都有可能错误。机床回原点的速度越快,挡块越长。否则,由于CNC加速、机床惯性等原因,拖把冲过挡块后,速度不下降,直接影响机床回原点的准确性。通常,将机床返回原点的减速挡块设置在接近该轴的最大行程中,返回原点的挡块有效行程在25咖啡馆以上,保证足够的减速距离,保证返回原点的速度下降,保证机床的正确返回原点。

(2)绝对位置编码器。采用绝对编码器的伺服电机系统停电时,伺服电机或伺服驱动配备电池,可保持机床位置记忆,因此机床停电后,无需返回机床原点操作,使用方便。但需要注意的是,当绝对编码器配备的电池功率低时,应及时正确更换电池,以免机床位置丢失。如FANuCβ系列伺服电机,更换电池需要在机床的带电状态下进行,否则机床的坐标就会丢失。坐标位置丢失后,应重建机械位置与绝对码头的对应关系。重建坐标后,使用机床时,必须检查调用程序的编程坐标和各种补偿数据是否正确。一般机床出厂时,机床厂家已经建立了参考点位置。

2工件坐标系的设置

用于工件加工的坐标系称为工件坐标系。一般来说,通过G50、G54到G59的命令,或者通过返回机床的参考点等设定工件坐标系统,通过FANUC、KND等数控系统通电时,默认选择G54坐标系统。执行加工程序时,工件坐标系(G54-G59)的零点设定不正确,或者程序调用的坐标系统不正确,在加工过程中碰撞,或者加工工件的尺寸不正确。圆弧补充、螺旋补充、固定循环等加工,如果指定的平面不正确,机床也会有意想不到的运转结果。

因此,在执行程序之前,必须认真确认工件坐标系统,如果不考虑工件坐标系统的位移和加工平面的正确选择,直接执行加工程序,机床就会产生意想不到的运行结果。一旦建立了工件坐标系统,就必须注意被新的工件坐标系统所取代。

3加工程序本身存在问题

(1)因为系统的一部分g代码是模型(模型,即在同一组的其他g代码指令前有效),所以程序的前一个加工程序或者程序段指定的g代码在程序段结束时没有被取消,这个g代码在下一个程序或段落中有效

(2)机床暂停加工后,修改、插入、删除加工中的程序,继续执行该程序,机床会发生意想不到的运转。也就是说,修改、插入或删除正在使用的加工程序是非常危险的,原则上不能随意。

(3)编程时还应注意,刀具(刀架)不得与设备、工件、夹具、附件等干涉。例如,立式车床制造商通常设置了固定的换刀点。为了提高加工效率,一些用户必须确保换刀点在安全位置。

(4)明确图纸的意图,仔细编程。例如,G90X/Z绝对值命令:根据命令的坐标值运行的G91U/W用增量值命令:根据命令的移动距离运行。

一般数控系统容许绝对值相对值混用,因此在编写程序时务必细心。对于加工程序,一般可以通过试运转保证机床的正确运转,例如不安装工件和工具,利用单段、进给倍率和机床锁等检查机床的正确运转。

4参数设置错误或错误

(1)数控系统一般具有公开、英制转换功能,但在进行公开、英制转换时,不转换工件原点偏移值、各种参数和当前位置等数据的测定单位。因此,在运行机床之前,必须仔细确认这些数据的有效单位。每个数控系统都是公开的,英制的安装方法因系统而异。在FANUC系统中,设置参数0000#2INI为公/英制切换参数。在KND数控系统的操作界面中按下【设置】软件键,出现设置参数页面,其中程序输入单位是英寸还是毫米,一般默认为毫米。

(2)数控系统在编写程序时,也详细说明了小数点的数值。因为数值带的小数点和没有小数点的意思大不相同。以KND数控系统为例说明。相关参数如下:

系统参数NO.13#6PODo:小数点是否任意编入。l:有小数点的人必须编入小数点。否则,就会发生警报。例如,公制时,x1.x1.x1mmX1表示x0.001mm,无小数点。l:编程时,省略小数点,默认小数点。例如NO.13#6=0NO.13#3=l。请注意,不能写X100mm。

如果上述两个参数和其他相关参数设置错误或被错误地改变,则数据单位在加工过程中会混乱,工件容易发生尺寸错误或冲突。在同一个程序段中,可以混合带数点和没有小数点的数值,但必须注意最小单位的类型。

5加工过程中的误操作

程序正常加工过程中,由于误操作导致程序停止,操作人员在RESET复位后,立即循环启动,此时容易发生冲突。由于运行的默认值和程序的设定值发生了变化,如果按照RESET进行重置,CNC系统将重置到初始状态,从而消除了保存在DRAM内的预读程序信息,也有可能改变工具的移动指令。

避免方法:在自动运行过程中,如果错误的操作导致程序停止运行,则将模型修改为编辑方式,按照RESET重新运行程序。即使从MDI(手动数据输入模式)转换为MEM(内存记忆模式),也必须检查各模式代码(G、M、S、F、T),确认正确无误后,启动自动循环(ST)。否则,可能会产生严重后果。

在加工过程中,由于误动作或其他原因造成伺服报警,此时应先查明原因,排除故障,再重新执行机床原点,检查刀具补偿等是否发生变化。例如,由于机床x轴的定位速度超过马达的最大速度,或者该轴的负荷过大,x轴伺服驱动警报,仅用复位按钮解除警报后,继续运行原加工程序,x轴的位置发生偏差。

一般伺服类警报解除后,机床需要重新打电话。实行原点操作,进行相应的检查,确认工具补偿等值没有错误时,可以重新执行加工程序。