五軸高速加工中心不斷提高的工作性能是模具制造業得以高效和高精度加工模具的重要前提。在驅動技術的推動下,涌現出結構創新、性能優良的眾多不同類型的高速加工中心。90年代中后期出現的三軸高速加工中心現已發展到五軸高速加工中心。在驅動方式上,已從直線運動(X/Y/Z軸)的伺服電機和滾珠絲杠驅動發展到目前的直線電機驅動,回轉運動(A和C軸)采用了直接驅動的轉矩電機,有的廠家通過直線電機和轉矩電機使加工中心發展成全采用直接驅動的五軸加工中心。顯著提高了加工中心的行程速度、動態性能和定位精度。
由于操作不當或編程錯誤等原因,易使五軸高速加工中心的刀具發生“撞刀”現象,輕者撞壞刀具和被加工零件,重者會損壞機床部件,甚至造成人身事故。我們來對撞刀的原因進行分析下:
由于高速加工中心其是采用軟件進行鎖住的,在模擬加工時,當按下自動運行按鈕時在模擬界面并不能直觀地看到機床是否已鎖住。模擬時往往又沒有對刀,如果機床沒有鎖住運行,極易發生撞刀。所以在模擬加工前應到運行界面確認一下機床是否鎖住。加工時忘記關閉空運行開關。由于在程序模擬時,為了節省時間常常將空運行開關打開。空運行指的是機床所有運動軸均以G00的速度運行。如果在加工時空運行開關沒關的話,機床忽略給定的進給速度,而以G00的速度運行,造成打刀、撞機床事故。空運行模擬后沒有再回參考點。在校驗程序時機床是鎖住不動的,而刀具相對工件加工在模擬運行(絕對坐標和相對坐標在變化),這時的坐標與實際位置不符,須用返回參考點的方法,保證機械零點坐標與絕對、相對坐標一致。如果在校驗程序后沒有發現問題就進行加工操作,將造成刀具的碰撞。超程解除的方向不對。
當機床超程時,應該按住超程解除按鈕,用手動或手搖方式朝相反方向移動,即可以消除。但是如果解除的方向弄反了,則會對機床產生傷害。因為當按下超程解除時,機床的超程保護將不起作用,超程保護的行程開關已經在行程的盡頭。此時有可能導致工作臺繼續向超程方向移動,終拉壞絲杠,造成機床損壞。規定行運行時光標位置不當。規定行運行時,往往是從光標所在位置開始向下執行。對高速加工中心而言,需要調用所用刀具的刀偏值,如果沒有調用刀具,運行程序段的刀具可能不是所要的刀具,有可能因刀具不同而造成撞刀事故。當然在加工中心、數控銑床上一定要先調用坐標系如G54和該刀的長度補償值。因為每把刀的長度補償值不一樣,如果沒調用也有可能造成撞刀。