掉刀是指
數控立車(chē)在加工過(guò)程中,刀架滑枕瞬間自動(dòng)向下滑落的現象。掉刀會(huì )造成刀具刀尖崩裂,工件表面扎出凹坑等危害,是一種設備故障。那么這是什么原因造成的呢?
立刀架滑枕升降主要由伺服電動(dòng)機通過(guò)減速箱直聯(lián)滾珠絲杠進(jìn)行驅動(dòng),滑枕重量為11t?;碡Q直方向導軌由12塊滾動(dòng)導軌塊精密導向,摩擦損失極小??紤]滑枕自身較重,驅動(dòng)滑枕的交流伺服電動(dòng)機選用了帶抱閘裝置,同時(shí)為了保證Z軸反向速度、動(dòng)作靈敏性和定位精準度,減小電動(dòng)機與滾珠絲杠傳動(dòng)副的負載,設備配置有滑枕液壓平衡系統。
滑枕液壓平衡系統采用軸向柱塞式變量泵為滑枕平衡液壓缸供油,液壓平衡壓力(約為10MPa)通過(guò)計算提前設置,工作過(guò)程中,達到設定壓力后,油泵自動(dòng)調整使供油量降至0,并保持壓力恒定。當滑枕向上移動(dòng)時(shí),供油量根據需要上升,但壓力保持恒定,滑枕向下移動(dòng)時(shí),排擠出的油由安全閥回流油箱。同時(shí)在設計上,該系統還兼顧刀架主軸箱換檔。
為了保證平衡滑枕重量,使電動(dòng)機減荷,滿(mǎn)足快速運動(dòng)響應,需時(shí)刻保持平衡油缸壓力恒定。數控立車(chē)系統雖然配置簡(jiǎn)單,能實(shí)現基本功能,但也存在以下不足:
(1)軸向柱塞變量泵是系統核心,系統對變量泵的運行要求高,變量泵出現問(wèn)題易導致壓力驟降,在滑枕快速升降時(shí)流量變化大,壓力易波動(dòng)。
(2)液壓系統除實(shí)現滑枕平衡外,還給刀架主軸箱換檔供油,兩部分油路未隔離,可靠性降低,存在相互影響,尤其是主軸箱進(jìn)行換檔瞬間,或換檔油路出現問(wèn)題接入回油時(shí),易導致壓力驟降。液壓平衡缸壓力的不平穩,造成電動(dòng)機出力波動(dòng)較大,易損壞電動(dòng)機,并引發(fā)掉刀故障。
此外,在數控立車(chē)電氣控制上,設計主要基于正常工況運行狀況,未對掉刀類(lèi)突發(fā)情況采取相關(guān)制動(dòng)措施,在掉刀故障發(fā)生前無(wú)預防機制和發(fā)生后的糾錯制止機制。