機床上出現(xiàn)的振動,可分為受迫振動和自激振動。自激振動是在不受任何外力、激振力干擾的情況下,由切削過程內部產生的持續(xù)振動。在激振力的持續(xù)作用下,系統(tǒng)被迫引起的振動為受迫振動。
機床的抗震性和機床的剛度、阻尼特性、質量有關。由于機床的各個零部件熱膨脹系數(shù)不同,因而造成了機床各部分不同的變形和相對位移,這種現(xiàn)象叫機床的熱變形。由于熱變形而產生的誤差可占全部誤差的70%。
對于機床的動態(tài)精度,尚無統(tǒng)一標準,主要通過切削加工典型零件所達到的精度間接的對機床動態(tài)精度作出綜合的評價。
各類機床通常由下列基本部分組成:支承部件,用于安裝和支承其他部件和工件,承受其重量和切削力,如床身和立柱等;變速機構,用于改變主運動的速度;進給機構,用于改變進給量;主軸箱用以安裝機床主軸;刀架、刀庫;控制和操縱系統(tǒng);潤滑系統(tǒng);冷卻系統(tǒng)。
機床附屬裝置包括機床上下料裝置、機械手、工業(yè)機器人等機床附加裝置,以及卡盤、吸盤彈簧夾頭、虎鉗、回轉工作臺和分度頭等機床附件。
輔助運動主要包括刀具或工件的快速趨近和退出、機床部件位置的調整、工件分度、刀架轉位、送夾料,啟動、變速、換向、停止和自動換刀等運動。
評價機床技術性能的指標終可歸結為加工精度和生產效率。加工精度包括被加工工件的尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面質量和機床的精度保持性。生產效率涉及切削加工時間和輔助時間,以及機床的自動化程度和工作可靠性。這些指標一方面取決于機床的靜態(tài)特性,如靜態(tài)幾何精度和剛度;而另一方面與機床的動態(tài)特性,如運動精度、動剛度、熱變形和噪聲等關系更大。
數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查
CNC系統(tǒng)的自診斷不但能在CRT顯示器上顯示故障報警信息,而且能以多頁的“診斷地址”和“診斷數(shù)據(jù)”的形式提供機床參數(shù)和狀態(tài)信息,常見的數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查有參數(shù)檢查和接口檢查兩種。
(1) 參數(shù)檢查數(shù)控機床的機床數(shù)據(jù)是經過一系列試驗和調整而獲得的重要參數(shù),是機床正常運行的保證。這些數(shù)據(jù)包括增益、加速度、輪廓監(jiān)控允差、反向間隙補償值和絲杠螺距補償值等。當受到外部干擾時,會使數(shù)據(jù)丟失或發(fā)生混亂,機床不能正常工作。
(2) 接口檢查CNC系統(tǒng)與機床之間的輸入/輸出接口信號包括CNC系統(tǒng)與PLC、PLC與機床之間接口輸入/輸出信號。數(shù)控系統(tǒng)的輸入/輸出接口診斷能將所有開關量信號的狀態(tài)顯示在CRT顯示器上,用“1”或“0”表示信號的有無,利用狀態(tài)顯示可以檢查CNC系統(tǒng)是否已將信號輸出到機床側,機床側的開關量等信號是否已輸入到CNC系統(tǒng),從而可將故障定位在機床側或是在CNC系統(tǒng)。