模具加工象限點問題處理流程

   在機械系統中，反向間隙及摩擦很大，因而造成電機反轉時產生滯后，是圓弧切削時產生象限突起的重要原因。通過提高系統的速度增益和位置增益，結合反向間隙加速功能，可以有效地抑制象限突起，改善圓弧和球面加工質量。

1  常見象限點——循圓象限點

加工刀具：銑刀

加工材料：各種金屬材料，如常見的鋁、 鋼、 銅等

出現位置：伺服軸換向位置，0°，90°，180°，270°

加工機型：立加、 車床、 龍門  等機型都可能出現

在機床進給軸的傳動過程中，由于反向間隙、摩擦等因素，造成電機在反向運轉時產生滯后，電機的反轉滯后造成加工的延時，此時，在加工圓弧象限過渡處將會留下象限凸起的條紋。

問題分析：造成象限點問題的主要原因歸結起來主要

1. 伺服優化案例： 

   某用戶加工圓形工件時在四個象限點均出現凸起痕跡，激光顯示反向間隙均為1u， 1851設定合理，使用servo guide測量發現如下圖左側所示，象限位置存在凸起，設定有以下幾點：

象限點問題處理流程：

2調試案例

   2048為300,2071為9后，伺服優化顯示象限點如下圖右側所示，已消失，再次試切無象限問題。

2.  參數冗余案例：

某用戶加工圓形工件時一直存在象限點過切問題，伺服優化發現循圓總是在象限點凹入，使用2048和2071也無法使波形正常，將下表所示參數全部清零后問題解決，加工無問題。

3. 參數調整案例

某用戶處V8立加加工半圓槽曲面，在底面出現白邊和明顯的象限痕。

解決思路：

該半圓槽是三軸插補，半圓槽底部白邊和接刀痕首先應該考慮到影響原因是 Z 軸反向間隙，因此解決思路從提高 Z 軸增益、改變Ｚ軸反向間隙和背隙加速。

1. 提高Ｚ軸增益

2. 截取半圓槽加工程序中的兩端程序，進行 POS3D 加工路徑數據采集

① 加工路徑 POS3D 曲線如圖 4 所示

 由圖 4 可知，從左至右和從右至左加工路徑采集的 POS3D 曲線是一致的，而且只有 XZ 向采集到圓弧底部有象限點（過切痕）。因此下面以左至右的POS3D 曲線進行分析。

② 分析反向間隙 No.1851 的影響

由圖 5 的 POS3D 曲線可知， No.1851=10 與 No.1851=50 時的 POS3D 曲線重合，反向間隙參數 No.1851 對半圓槽底部的象限點無改善。因此不調整參數No.1851，保持原始值 No.1851=10。

③ 分析背隙加速參數 No.2048 和 No.2071 的影響

由圖 6 所示的 POS3D 曲線可知，背隙加速參數No.2048 和 No.2071 對半圓槽底部的象限改善明顯，在 No.2048=200， No.2071=20 時半圓槽底部的象限點非常小，所以修改背隙加速參數，使得 No.2048=200， No.2071=20，以該設定值進行加工測試。

④ 加工效果：

由圖 7 對比可知，經過調整后半圓槽底面的刀痕消失，白邊變窄。但是， 白邊仍無法消除。 從理論上分析， 此處底邊的白邊是由于使用球銑刀的原因，在底面為點接觸，切削能力降低，剮蹭底面造成的白邊現象，難以完全消除，只能通過調整參數改善。

4. 線軌機械調整案例

某用戶加工圓存在象限點過切，伺服優化無法解決，后對絲杠進行了預拉伸，將反向間隙從6u調整至1u，再次試切問題消失。

5. 硬軌機械調整案例

   某用戶加工圓存在象限點過切，伺服優化無法解決，后對硬軌鑲條進行了再次鏟刮，將反向間隙從8u調整至2u，再次試切問題消失。