力远雕刻机的故障分析.doc

力远雕刻机的故障分析和使用维护故障判断与排除噪声大1-1. 主轴电机运行噪声大-主轴轴承质量下降或损坏1-2. X轴行走时噪声大-X向电机轴承损坏或X向导轨滑块无油、太脏、过紧、滚珠磨损、滚珠掉落。1-3. 正常噪音：步进电机每走一步有一停顿，有一定的噪声是正常的。在一定的频率下还会引起机体共振，产生明显噪声。但此噪声不会影响正常使用。- 某轴严重丢步：X,Y, Z轴步进电机各由两个专用芯片驱动，如某轴驱动芯片中有一个没有贴紧其散热器，会造成温升过高。芯片温度超过105摄氏度会自动保护性断电流，待温度降低时电流又恢复，如此循环不断，此时能听到该轴有嗒嗒的振动声。此时不管手动还是输出数据，该轴都会时走时停而严重丢步。- 总电源开后，变频器亮，开控制箱无反应a. 控制箱外保险丝断;b, 开关电源内保险丝断;c. 控制箱三芯电源线插头接触不良；- 总电源开后，变频器亮，主轴手控/遥控开关拨向右，开主轴无反应。a, 变频器不在运行状态；b, 电位器坏；c, 变频控制器内接线脱落；d, 变频器到主轴电机电缆未接好或断线。- 总电源开后，开控制箱电源开关，液晶显示正常，复位灯亮，X、Y、Z三灯亮，但无反应。37芯电缆插头未插好;- 主轴电机突然停转，变频器显示ERR 01, 即缺相；或电机通电伴有嗡嗡响声，但不转：可能原因1, 主轴电机内引线开焊；确认方法：万用表量主轴电机插座三芯间电阻。解决方法：卸下插座，把开焊线重焊好。可能原因2，主轴电机到变频器三线电缆接插件未接好，解决方法：重插或重接好再试；可能原因3，主轴电机到变频器三线电缆断线，确认方法：万用表量电缆两端插头之间电阻，解决方法：把断线处接好或换线。- 主轴电机突然停转，变频器显示ERR 05，或ERR 07，即为过压；显示ERR 06或08，即为欠压，请检查电源220V电压是否正常稳定。调速或关机时降速过快也会引起内电压过高导致报警及停机；-，主轴电机突然停转，变频器显示ERR 13或ERR 09。ERR 09为长期过载，ERR 13为过流；可能原因1，大刀具吃刀太深； 可能原因2，变频器设置不当；- 主轴电机突然停转，变频器显示ERR 16。ERR 16为短路；可能原因1，主轴电机插座三芯之间短路或对外壳短路，可能原因2，主轴电机到变频器三线电缆或电缆插头内部短路；主轴电机参数和变频器设置主轴电机功率：1200W ;最高转速：42000RPM42000RPM时工作电压：220V24000RPM时工作电压：170V-北航海尔CAXA软件设置 具体操作：应用 后置处理 后置设置：-1增加机床：-a当前机床：HPGL-b程序头： ；IN；PU；ZZ1；PA；SP1；PU0，0，-300；（说明：均为阿拉伯数字0）-c程序尾： PU0，0，-300；SP0；（阿拉伯数字0）；-注：设为PA0，0，-300；SP0；时，可强制刻刀回原点。-2后置处理设置：-a输出文件最大长度=9999KB-b行号设置：不输出、不填满-c坐标输出格式设置：绝对、整数；优化坐标值。-3切削用量：高度值 起止高：3 安全高度：2 慢速下刀高度：1-其它选默认值 、拾取过滤设置- 拾取过滤设置：设置 拾取过滤设置：-1点击选中所有类型；-2点击选中所有颜色；-3点击确定。-用北航海尔生成PLT文件后，要用相应的发送软件与雕刻机联机，如DNC，串口传输等。- 生成联机文件：-具体操作：应用 后置处理 生成HPGL 输入文件名*.PLT，将文-件生成在某一目录下。-注意：此时必须用鼠标框住已生成好的雕刻路径（对角两点）；按鼠标右-键或回车。文泰雕刻软件设置 点击雕-雕刻设备支持HPGL指令雕刻机或MULTICAM610PLUS或力远HGV雕刻机-连接在串口1或串口2-抬刀高度3mm（可根据实际情况确定抬刀高度）-点击设置- 设置端口：-端口P串口1或串口2 数据位8 停止位1 校验：NONE-传输速率9600-流式控制DTR/DSR XON/XOFF RTS/CTS - 设置雕刻机-抬刀命令、落刀命令3个参数 主轴向下正-Z轴分辨率2540线/英寸，-抬刀距离3mm（可根据实际情况确定抬刀高度） 雕刻时刀具的自转方向顺时针-输出补偿无- 设置幅面和原点-最大宽度、长度可根据实际确定-水平与纵向分辨率和Z轴分辨率相同，-坐标原点在-左侧1处，刻完后刀停在左侧1处，纸前进方向为 X 方向。- 命令设置-初始化 IN；PA；PU0,0,-300； （说明：均为阿拉伯数字0）-落刀走 PD 抬刀走 PU 分割符 ，-归位 !PG； 结束符 ； 其余随软件默认- 完成后点击确认。-文泰雕刻软件可直接输出，其中F ：代表镜象，即输出时整版内容将Y轴方向镜象-R ：代表旋转，选择旋转，输出时整版内容做90度旋转。-雕刻机使用注意事项主轴电机运行前，要确认水箱有水，主轴电机进出水能循环，才能正式开机。-工作台前边应比后边高10mm，以防止回流水从前边溢出，损坏电控装置。-S冷却水箱中一定要加注乳化液，加清水会引起机件腐蚀。- 控制箱面板左边有一个七芯航空插座，在开机前应把配件箱中所带的一个航空插头插上。否则X轴和Z轴将不回机械原点。- 控制箱面板中间有一个拨动开关，该开关应拨向左边，否则Y（或X）轴将不动。- 排版时图形边缘到 X、Y坐标轴之间一定要留有足够空间（大于刀具半径）。如刀具路径超出X、 Y坐标轴之外（产生负的X、Y值），一定会引起乱画。- 曲线速度、空程速度、进刀速度设置方法：-曲线速度较高，可以提高由大量短矢量组成的曲线加工的速度，但曲线速度高，容易在与长矢量交接处或在空程折返时引起失步。因此应采用较低的空程速度和进刀速度。-进刀速度、空程速度高，可以提高直线走刀和加工的速度。但进刀速度高、空程速度高，曲线速度必须调低，以免引起失步。进刀速度一般不大于空程速度。以下设置供参考。-曲线速度=3 ，空程速度=36-48，以不失步为限。-曲线速度=6 ，空程速度=26-48，以不失步为限。-曲线速度=9 ，空程速度=20-30，以不失步为限。-曲线速度=12 ，空程速度=12-18，以不失步为限。-曲线速度=15 ，空程速度=12-15 。- 电脑病毒会造成雕刻软件生成路径出错，或引起通讯过程中丢失数据。这两种情况都会引起雕刻机乱画、扎刀等现象。用盗版WIN98光盘安装的电脑，同样会引起上述问题。如果重装一次系统，乱画现象减少，但时间越长乱画现象越多，可确认是系统中带有病毒。- 用于控制雕刻机的电脑，最好不要安装太多的软件，不要联网。在电脑向雕刻机传送数据过程中，不要运行其它电脑程序，否则会干扰数据传输引起雕刻路径出错或死机。特别要关闭所有会在后台自动运行的软件（包括屏幕保护程序，病毒自动监测程序），它们有可能打断电脑向雕刻机传输数据而引起出错。- 液晶显示太黑或太浅调整：操纵合内印制板上有一个微调电位器，调整之可改变液晶显示深浅- 串行通信握手设置：-雕刻软件设置中，串行通信未正确握手会导致漏刻或错刻现象。-雕刻机内有128K字节的数据寄存器，当读入数据装满128K空间时，雕刻机会给电脑发出一个握手信号，通知主机暂停数据发送。当缓存的自由空间又大于64K时，又通知主机继续发送。如缓存装满，而主机未收到雕刻机发来的握手信号，那么后送来的数据将把前面送入的还未执行的数据覆盖掉。从现象上看，雕刻出的图案少了一部分，或有乱画的现象。雕刻发给主机的握手信号有两种；一种是软件握手，是通过串行口的TXD线发送的，TXD是连接雕刻机9芯串口3号脚和主机9芯串口的2号脚。当要主机暂停发送，就发13，要主机发送，就发11；另一种是硬件握手，是通过串行口的RTS线发送的。RTS线连接雕刻机9芯串口7脚和主机9芯串口的8脚。当它为低电平时允许主机发送，而它为高电平时禁止主机发送。-雕刻软件在设置串口时应正确选择握手方式，或选XON/XOFF方式，即软件握手方式，或选RTS/DTS，即硬件握手方式。但有的软件对某种握手方式不一定好用。如早期北航海尔所配?quot;DNC通信软件只能用XON/XOFF方式，RTS不起作用。新版的北航雕刻软件内带的通信软件，RTS好用。-试验握手是否有效，最简单的方法是把雕刻机的主轴抬高，让主机输出一个文件让雕刻机空走，主机屏幕上将显示出不断上移的输出指令。当按下脱机键时，输出应立即停止；再按脱机键，输出应立即恢复，这说明通讯握手是良好的。按下脱机键，输出不停止，说明通讯握手无效- 引起握手无效的有以下几种可能：- 1、 串行电缆内断线-2、 软件握手方式设置不对。-3、 电脑串口设置故障（包括BIOS设置不对）。-4、 软件损坏（包括有病毒）。关于雕刻机常识问题解答作者：雨翰 QQ：1185723814 更新时间：2010-04-27 票数：0雕刻加工常见问题解答 主 要 内 容 基本常识 雕刻加工文件 雕刻加工操作 雕刻加工刀具 主轴电机 工件装卡 机床加工性能比较 实际加工中的一些问题 3.1 基本常识 1、常见的机械加工方法包括车、铣、刨、磨、钻等，雕刻加工是不是新的加工方法？不是，雕刻加工是铣加工的一个分支，其加工原理和铣加工完全一致。 2、CNC雕刻加工和CNC铣加工的主要区别是什么？ CNC雕刻加工和CNC铣加工都采用了铣削加工原理。主要区别在使用的刀具直径方面，其中CNC铣加工的常用的刀具直径范围是6-40毫米，而CNC雕刻加工的刀具直径为0.2-3毫米。 3、CNC铣加工是不是只能做粗加工,CNC雕刻加工只能做精加工？回答这个问题之前，我们首先了解一下工艺过程的概念。粗加工过程的加工量大，精加工的加工量小，所以有人习惯性的将粗加工认为是 “重切削”、将精加工认为是“轻切削”。实际上，粗加工、半精加工、精加工是工艺过程概念，它代表了不同的加工阶段。所以，这个问题的准确回答是，CNC铣加工可以做重切削，也可以做轻切削，而CNC雕刻加工只能做轻切削加工。 4、CNC雕刻加工能否做钢类材料的粗加工？判断CNC雕刻加工能否加工某种材料，主要看能用多大的刀具。CNC雕刻加工使用的刀具决定了它的最大切除能力。如果模具形状允许使用直径超过6毫米的刀具，强烈建议先用数控铣加工，然后用雕刻加工的方法清除剩余的材料。 5、CNC加工中心的主轴增加一个增速头是否能完成雕刻加工？不能完成。这种产品在2年前曾经在展会上出现过，但没法完成雕刻加工。主要原因是CNC加工中心的设计考虑了自己的刀具范围，整体结构不适合雕刻加工。产生这种错误想法的主要原因是他们误将高速电主轴当成了雕刻机的唯一特征。 6、CNC雕刻加工可以用到直径很小的刀具，它能否替代电火花加工？不能替代。虽然雕刻加工缩小了铣加工的刀具直径范围，以前只能用电火花加工的小模具现在可以用雕刻加工实现。但是，雕刻加工刀具的长度/直径比一般在5：1左右。当使用小直径刀具时，只能加工很浅的型腔，而电火花加工过程几乎没有切削力，只要能制造出电极，便能加工出型腔。 7、工件的表面精度是怎样定义的？ 表面精度有两种表示方法：Ra和Rr。Ra是说表面形状的平均高度差，Rr是表面形状的最大高度差。当然Ra是比较好达到的。 8.尺寸精度是怎样定义的？ 9、影响雕刻加工的因素主要有那些？机械加工是一个比较复杂的过程，影响它的因素也比较多，主要来说有以下几点：机床特性、刀具、控制系统、材料特性、加工工艺、辅助夹具和周边环境。 10、雕刻机的机械性能主要包括那些,它们如何影响雕刻加工？雕刻机的机械性能包括平面度、轴间垂直度、定位精度、重复定位精度等。平面度主要影响板材、工件的找平的难度。轴间垂直度主要影响工件的尺寸精度，XY轴垂直度较大时的典型表现是长方形的对角线不相等，Z轴和XY平面垂直度较大的典型表现是用平底刀大间距铣平面时，表面不平。定位精度影响工件的尺寸误差，主要决定于丝杠的精度、控制系统的补偿能力、环境温度的变化。当加工范围超过300毫米时，必须考虑定位精度对工件尺寸的影响。重复定位精度主要影响多刀加工、多工序加工等。雕刻机采用滚轴丝杠驱动，没有爬行现象，可以实现微进给。重复定位精度主要决定于控制精度，一般为2个控制分辨率。 11、周边环境的那些环境会影响雕刻加工，如何影响？影响雕刻的环境因素包括主要包括周边环境的供电电源、振动、环境温度和湿度、灰尘、雷电等。供电电源对加工的影响是最直接的，主要表现为控制系统紊乱。CNC控制系统的各个电子器件、各个功能部件都有一定的电压、频率范围。任何部件的过载运行必然导致整个系统的不稳定，常见的现象是加工偏位。振动的影响体现为短刀频繁，表面不光滑。常见的原因是加工过程中碰触机床、机床安装水平度不合格、周围有冲床。环境温度和湿度主要的影响控制系统的性能、驱动电机的性能。当环境温度超过40度时，控制系统可能出现错误控制，而驱动电机的驱动扭矩可能达不到额定值。灰尘主要影响电子元器件的散热、感光元件的灵敏度。常见的现象包括光检失灵、计算机的CPU风扇不转等。 12、辅助夹具的作用是怎样的？辅助夹具完成工件的固定。使用夹具安装时，首先要将夹具固定在工作台上，然后将工间固定在辅助夹具。在模具加工中，经常采用通用夹具，如虎钳等，在产品加工中，一般使用专用夹具，以提高生产效率。 13、CNC雕刻加工对控制系统的要求是什么？ CNC雕刻加工首先是铣加工，所以控制系统必须具备铣加工的控制能力。对于小刀具加工，同时必须提供前馈功能，路径提前降速，减少小刀具的断刀频率。与此同时，要在比较光滑的路径段提高走刀速度，从而提高雕刻加工效率。 14、材料的那些特性会影响加工？影响材料雕刻性能的主要因素是材料类别、硬度、韧性。材料类别包括金属材料和非金属材料。 总的来说，硬度越大，加工性越差，粘度越大，加工性越差。杂质越多，加工性越差，材料内部微粒硬度越大，加工性越差。 一个大体的标准为：含碳量越高，加工性越差，合金含量越高，加工性越差，非金属元素含量越高，加工性越好（但一般材料中的非金属含量是严格控制的） 15、那些材料适合雕刻加工？适合雕刻的非金属材料包括有机玻璃、树脂、木头等，不适合雕刻的非金属材料包括天然大理石、玻璃等。适合雕刻的金属材料包括铜、铝、硬度小于HRC40的软钢，不适合雕刻的金属材料包括淬火钢等。 16、材料硬度怎样进行换算？我们常说的是洛氏硬度，就是HRC。但是，布氏硬度和维氏硬度怎样进行换算呢？我在这里总结了一个方法： HB200（布氏硬度）=HRC14，以后，HB增加5度，HRC大约增加1度，例如HB300度，大约硬度就是34度，这样应该是进行过调质的材料。对于维氏硬度HV我们将它的数值除以9，大约就是洛氏硬度HRC。这只是一种估计的方法，有一点差距，想要准确的最好查资料。 17、刀具本身对加工有什么影响,如何影响？影响雕刻加工的刀具因素包括刀具材料、几何参数、磨制技术。雕刻加工使用的刀具材料是硬质合金材料，它是一种粉末合金，决定材料性能的主要性能指标是粉末的平均直径。直径越小，刀具越耐磨，刀具的耐用度就越高。刀具的锋利度主要影响切削力。刀具越锋利，切削力越小，加工越顺畅，表面质量越高，但刀具的耐用度就越低。所以，在加工不同材料时应当选择不同的锋利度。加工比较软而粘的材料时，需要刀具锋利一些，当加工材料硬度较大时，要降低锋利度，提高刀具的耐用度。但是不能过钝，否则切削力就过大，影响加工。 刀具的磨制的关键因素是精修砂轮的目数。目数高的砂轮可以磨制出更细腻切削刃，能有效提高刀具的耐用度。目数高的砂轮可以磨制出更光滑的后刀面，能提高切削的表面质量。 18、刀具寿命公式是什么？刀具寿命主要是钢类材料加工过程中的刀具寿命。经验公式是： （T是刀具寿命，CT是寿命参数，VC是切削线速度，f是每赤每转吃刀量，P是吃刀深度）。其中影响刀具寿命最大的是切削线速度。此外，刀具径向跳动、刀具的磨制质量、刀具材质和涂层、冷却液也会影响刀具的耐用度。 19、电加工的特点是什么？ 在这里介绍一下和雕刻机相关的设备的使用特点，以便形成一个完整的加工系统。 电加工分为：电火花和线切割。它们的工作原理都是通过不同极向的电压差，瞬间放电，产生电腐蚀，来实现加工的目的。 他们可以实现内部的竖直拐角。这是铣加工不能实现的。 电加工没有切削力存在，所以，被加工材料没有变形，影响加工的因素是有电极工件的质量，电火花机的控制精度，两极之间的电压差和放电的脉冲宽度。 3.2 雕刻加工文件 1、能否从A盘或U盘打开文件？建议将文件复制到计算机硬盘中，然后从硬盘打开。因为： 1） EN3D在加载同名文件（包括文件目录）时会自动提取加工原点，而从这种文件打开方式经常引起加工原点的混乱。 2） A盘或U盘读取容易丢数据，容易造成死机； 2、小线段光顺的原理是什么？小线段光顺过程中依次完成下面的工作： 1）检查路径段的光滑性，将所有光滑的路径连接成一条连续小线段路径； 2）连续小线段的两端采用正常的起降速度，而内部线段之间采用光滑的速度过渡； 3、小线段光顺会不会修改刀具路径的位置？小线段光顺只能处理线段，如果一条路径包含了线段，也包含了圆弧，必须将圆弧离散成线段。整个处理过程都不会修改原有的路径位置。 4、小线段光顺会不会造成计算机丢步？如果路径的光滑条件判断错误，必然造成机床运动不平稳，也会造成步进驱动的机床出现丢步现象。EN3D6.04就出现了一个判断错误，造成步进类机床丢步。EN3D6.10已经改正了这个错误。 5、小线段光顺为什么对计算机的要求很高？如果路径的光滑条件判断、内部速度处理需要完成大量计算，建议客户使用P3以上的CPU。 6、光顺后的刀具路径能否保存？不能保存，因为ENG格式不能支持光顺路经。 7、ENG 文件包括那些的版本，各有什么特点？ ENG包括2.0, 3.0, 4.0, 5.0四个版本。 ENG .0支持直线指令，现在已经淘汰了。 ENG .0支持直线指令，增加了换刀指令，目前JDPaint4.0和JDPaint5.0都能输出ENG3.0格式。 ENG .0在.0的基础上增加了圆弧指令、整条路径的速度指令，目前JDPaint.0和JDPaint.0都能输出ENG.0格式。 ENG .0在.0的基础上增加了螺旋线指令、快速定位指令、样条指令、单段速度指令，目前只有JDPaint.0都能输出ENG.0格式。 8、在EN3D 中ReadNC读取后的文件能否保存？不能。因为ENG格式不能支持NC中的一些速度指令。 9、ReadNC能支持那些G指令,不支持那些G指令？ ReadNC可以识别G00、G02、G03、G73G83（钻孔） 、G17G19、G9G9（座标系）、G20G21(尺寸单位)、T指令、F指令、S指令。ReadNC忽略G54G59（加工原点）、M指令、G40G4（刀具补偿指令）。ReadNC不支持子程序、样条插补指令。 10、EN3D中旋转路径和ReadNC中旋转路径有何区别？ ReadNC只能按照度的倍数旋转刀具路径，它们保持原始路径中的XZYZ平面上的圆弧插补。而En3D中旋转刀具路径会将XZYZ平面上的圆弧插补转化成线段。 11、ReadNC读取钻孔文件时，高度为什么总是不正确？程序错误，在EN3D 6.12中已经改正。 12、在En3D6.10软件中，手动控制机床运动时，机床为什么总是按照最高速运动，而不是设定的F2速度？在EN3D6.10以后的版本中，当Z 0.5毫米时，XY才使用F2设定的速度。这种方式可以避免加工暂停过程中移动机床时需要反复设置速度的烦劳。 13、如何查看路径的属性？在路径属性中可以修改那些属性？ 在控制软件中，可以查看被选中的路径的属性，方法是点击鼠标右键或使用编辑（ALT+E）中的路径属性。在属性中，我们可以查看到路径的加工范围。我们要注意的是，在Z向方向上它表示的方向性和设计软件上的方向性是相反的。如Z向范围为-15。这说明路径的最高点是在0平面以上1MM，最低点在0平面以下5MM。在路径属性中有一个“加工参数”的选项，在那里可以改变路径的一些属性。在这里对路径属性进行了设置后，还要在加工界面中的“路径属性开关”（扩展功能中）将它们打开才能起作用。 14、慢速下刀距离怎样设置？ 设置慢速下刀距离是提高加工效率的一个非常好的方法。它可以在设计路径时直接设置，也可以在控制软件中使用“路径属性”进行设置。同时，还要在加工界面中将这个路径属性打开。打开方法为：在扩展功能中（ALT+G）选择“路径属性开关”，将“慢速下刀距离”选项选中。 但有一点值得注意，在使用直接下刀时，慢速下刀距离的数值一定要大于分层吃刀深度的数值。否则就会出现扎刀。 15、EN3D中能否增加加工模拟？新版的JDSimu软件不再加密，用户可以将JDSimu直接复制到控制电脑上完成加工模拟。 3.3 雕刻加工操作 1、每天开始加工前，应该做什么准备工作？开机后的依次需要完成的工作是： 1）机检查主轴冷却水； 2）开机低速空转主轴5分钟； 3）如果机床长时间没有运转，应该先对机床进行满行程的磨合，磨合的时间2个小时左右就可以了。 4）新的主轴电机需要跑合。 5）使用JDHMS和JDCARVER机床时要注意每天开机时，进行机床润滑。 2、在加工过程中，应注意那些问题？在加工过程中，我们应当注意对机床各种设备的保护。 1）保护对刀仪，不要让它过多的受到油的侵蚀。 2）要注意对飞屑的控制，飞屑对机床的危害很大，飞到电控柜中会导致短路，飞到导轨中会降低丝杠、导轨的寿命，所以在加工时，要将机床的主要部分密封好。 3）在移动照明灯时，不要拉灯头，这样很容易拉坏灯头。 4）在加工过程中，不要靠近切削区进行观察，以免飞屑伤到眼睛。当主轴电机在旋转时，禁止在工作台面上进行任何操作。 5）在开关机床门时，不要猛开猛关，在精加工时，开门过程中的冲击振动，会导致加工出的表面有刀纹。 6）要给主轴转速，后开始加工，否则由于主轴起转慢，导致没有达到想要的转速就开始加工，使电机憋死。 7）禁止在机床的横梁上放置任何工具或工件。 8）严禁将磁力吸盘、百分表座等磁性工具放置在电控柜上，否则会损伤显示器。 3、在加工过程中，引起扎刀的主要原因是什么？造成的扎刀现象的操作错误包括： 1）换刀忘记修改F8; 2）新工件加工忘记设置F9; 3）想按ALT+U错按成ALT+D，导致扎刀。 4）对刀位Z向数值过大，当刀具伸出长度较长时，进行对刀，刀具直接扎到对刀仪上。 5）加工一段后，发现Z向起刀点错误，调整后，没有结束加工（ALT+S）就继续加工导致扎刀。 6）进行对刀后，没有修正起刀点或错点成定义起刀点，导致扎刀。 4、如何减少扎刀？操作习惯是减少扎刀的主要途径,这些习惯包括: 1）读取文件后，检查文件的尺寸范围，排除文件输出、复制、打开过程中可能出现的错误，并确认加工范围。 2）开始加工时，养成试切的习惯，试切的方法是将减小F8开始加工，等一切正常后再恢复到正常的深度。 5、在确定起刀点时要注意什么？ 我们的控制软件会将上一次，在相同位置打开的相同文件名的起刀点，自动带入。这样对于重复加工非常有好处。但在分多个文件加工一个工件时，有可能带入其他的起刀点。在控制软件中有历史记录功能，所以，在分多个文件加工工件时，要注意使用历史记录，检查起刀点是否一致。 我们在确定X，Y向起刀点是不要总是使用同一区域范围内的位置，这样会加剧这一段导轨和丝杠的磨损，降低机床的使用寿命。一般来说，操作员应该保证，机床每周在其工作范围内全程运转一次。这是为了给线性导轨和滚珠丝杠上提供均匀的机油膜。 6、新刀加工过程中出现憋转的现象，加工很费劲，这时需要调整那些参数？加工很费劲的原因是主轴的功率、扭矩承受不了当前的切削用量，合理的做法是：重新作路径，减少吃刀深度、开槽深度、修边量。如果整体加工时间低于30分钟，也可以通过调整走刀速度改善切削状态。 7、切削液的作用是什么？金属加工注意加冷却油。冷却系统的作用是带走切削热和飞屑，对加工起到润滑的作用。冷却液将切削热带走，减少传给刀具和电机的热量，提高它们的使用寿命。把飞屑带走，避免出现二次切削的现象。润滑作用可以减小切削力，使加工更加稳定。在紫铜加工中，选用油性切削液可以提高表面质量。 8、刀具的磨损包括那些阶段？刀具的磨损分为三个阶段：初期磨损、正常磨损、急剧磨损。 磨损阶段图在初期磨损阶段刀具的主要磨损原因是刀具的温度低，并没有到达最佳的切削温度，这时，刀具的磨损主要是磨料磨损，这样的磨损对刀具的影响比较大，很容易导致刀具崩刀。这个阶段是非常危险的阶段，处理不好，可能直接导致刀具崩刀失效。当刀具度过初期磨损期，刀具的切削温度到达一定的数值，这是主要的磨损是扩散磨损，它的作用主要是导致局部剥落。所以，磨损比较小，比较慢。当磨损到一定程度，刀具就失效了，就进入了急剧磨损期。 9、刀具为什么要进行磨合，怎样进行磨合？ 上面我们说到刀具在初期磨损阶段，很容易崩刀，为了避免出现崩刀现象，我们必须对刀具进行磨合。使刀具的切削温度逐渐的升高到合理的温度。 经实验验证，使用相同加工参数加工进行的比较。可以看出磨合后，刀具寿命增加了2倍多。 磨合的方法就是在保持使用合理主轴转速的情况下，将进给速度降低一半，加工时间大约在510分钟。加工软材料时取小值，加工硬金属时取大值。 10、如何判断刀具严重磨损？判断刀具严重磨损的方法是： 1）听加工声音，出现刺耳的叫声； 2）听主轴声音，主轴出现明显的憋转现象； 3）感觉加工中震动增大，机床主轴出现明显的震动； 4）看加工效果，加工过的底面刀纹时好时坏（如果开始阶段就这样说明吃刀深度过深）。 11、应该在什么时候换刀？我们应该在刀具寿命极限值2/3左右的时间处进行换刀。比如刀具在60分钟出现严重磨损，下次加工时，应当在40分钟开始换刀，并养成定时换刀的习惯。 12、严重磨损的刀具能否继续加工？ 刀具严重磨损之后，切削力可以增大到正常的3倍。而切削力对主轴电极的使用寿命有很大的影响，主轴电机的寿命和受力是反比3次方的关系。例如，在切削力增大3倍的情况下，进行加工10分钟，就相当于主轴在正常情况下使用10*33=270分钟。 13、换刀过程中需要注意那些细节？ 1） 用气枪清理夹头、螺母上的加工碎屑，否则会造成刀具偏心，断刀概率增大； 2） 刀具装卡长度不易过长，否则加工声音增大，表面质量不高； 3） 换刀后需要修正F8; 4） 开始加工后，要注意对刀具进行跑合。 14、速度模式如何选择？速度模式包括速度优先、质量优先、质量最优。速度优先主要用于非金属材料加工设备，如JD60B, JDSign等，它能够提供最快的加工效率。质量优先用于金属材料加工、表面质量要求较高的非金属加工领域。如JDEM、JDCarver等一般采用此类运动方式。质量最优用于大质量工件、表面质量要求更高的精加工，如JDHMS机床一般使用质量最优模式加工。 速度优先模式改变的机床启动和停止的速度，如果常在刀具换向的地方出现问题，可以通过调整速度优先模式改善加工。 15、怎样确定在粗加工时刀具的伸出长度？ 刀具的伸出长度越短越好。但是，在实际加工时，如果太短就要频繁调整刀具的长度，这样太影响加工效率。那么在实际加工中应怎样控制刀具的伸出长度呢？ 原则是这样的：3直径的刀杆伸出5MM可正常加工。4直径刀杆伸出7MM可正常加工。6直径刀杆伸出10MM可正常加工。在上刀时尽量上到这些数值以下。如果上刀的长度要大于上面的数值时，尽量控制在刀具磨损时加工的深度上，这个有点难把握，需要多锻炼。 16、在加工时，突然出现断刀怎样处理？ 1） 停止加工，查看加工的当前序号。 2） 查看断刀处，是否有断刀的刀体，如果有将其取出。 3） 分析断刀原因，这是最重要的，刀具为什么断了？我们要分析就要从上面说到的影响加工的各种因素来进行分析。但断刀的原因就是刀具受力突然间加大了。或是路径问题，或是刀具抖动过大，或是材料有硬块，或是主轴电机转速不正确。 4） 分析后，更换刀具进行加工。如果没有更换路径，要在原有的序号上提前一个序号进行加工，这时一定要注意将进给速度将下来，一是因为断刀处硬化严重，二是要进行刀具磨合。 17、在粗加工情况不好时，怎样进行加工参数的调整？如果在合理的主轴线转速下，刀具寿命仍不能保证，在调整参数时，以调整吃刀深度，为先，其次调整进给速度，再次调整侧向进给量。（说明：调整吃刀深度也是有限制的，如果吃刀深度过小，这样分层过多，理论切削效率虽然高，但是，实际加工效率受到其它一些因素影响，导致加工效率就太低了，这时应该换小一点的刀具进行加工，反而加工效率较高。一般来说，吃刀深度最小不能小于0.1MM。） 18、在加工结束后，应注意那些问题？ 1）要仔细检查加工后的效果，如果有问题，看看有没有法子补救。 2）在卸下工件时，要小心，不要伤到已加工好的工件。 3）要注意对工作台面的清理，过多的切屑积压在工作台面上，会影响机床的精度。 3.4 雕刻加工刀具 1、如何试切新材料？ 什么是新材料呢？同样是紫铜材料，如果含有的杂质量不同，它也是新材料。 在拿到新材料后，要进行试切。试切要得到两个结论： 1） 材料的切削性如何：确定材料的硬度和脆度，有了这一点才能确定开粗工序的加工工艺。 2） 精加工吃刀量：材料在达到一定的切削量时，才能得到较好的粗糙度，并不是吃刀量越小越好。这样才能确定精加工的加工工艺。 2、加工紫铜对刀具有怎样的要求？ 1） 紫铜材料自身的特点是比较软，而且比较粘。在加工时，要注意使用锋利的刀具。现在一些刀具生成厂家针对紫铜材料加工，专门使用超细微粒硬质合金材料磨制的刀具，加工的效果好一些。 2） 对自己磨制的刀具在加工紫铜材料时，后角可以大一点，提高刀具锋利度。还要注意对前刀面的抛光。砂轮的微粒要细，这样才能磨出锋利的刀具。点尖时，点尖角度小一些，这样加工出的效果好一些。 3） 紫铜材料的断屑的特性不好，容易形成比较长的切屑，所以，进行加工的刀具的前刀面一定要光滑，这样可以减小切屑和刀具之间的摩擦。这一点也是比较重要的，它对刀具的使用情况有比较大的影响。如图1中所示。 4） 在加工紫铜材料时，切削线速度对刀具的寿命没有明显的影响。也就是说，在加工紫铜材料时，主轴转速的可以调整的范围比较大。一般来说，使用6平底刀，主轴转速在14000（转/分钟）左右。 5） 刀具伸出的长度要尽量短，或者使用比较粗的刀杆来提高刀具的强度，减小加工时的变形。这一点对加工出来工件的光洁度有比较大的影响。 6） 进行精加工的球头刀的两刃相交的位置要薄。这样的刀具才锋利，减小了加工时的摩擦。在加工曲率较小的位置时，加工出的效果才好。如图2中所示。 （1） （2）刀具示意图 3、加工铝材料对刀具有怎样的要求？加工铝材料在刀具上要求和加工紫铜对刀具的要求基本上是一致的。只是它不能使用TiAlN涂层刀具进行加工。 4、不同材料的加工性是怎样确定的？材料的加工性根据不同材料的合理切削线速度确定的。合理切削线速度越高，加工性越好。一般来说，材料的加工性和材料的硬度成反比，材料越硬，加工性越差，合理线速度越低。例如：45号钢的硬度为HRC13，而Cr12的硬度为HRC26，所以，在加工铬钢时，主轴转速要比加工45号钢时主轴转速低一半。但是，同时我们要注意考虑主轴的输出功率问题，来确定最终的主轴转速。我们以后要出数控铣，我们要接触的钢的材料将更多，我们在研究怎样加工一个新领域时，要先从研究它使用的材料特性入手，这样才能找到好的加工方法。 5、使用涂层刀具应注意什么？ 现在常见的涂层材料有两种：一种是TiN，一种是TiAlN。TiN涂层为黄色，TiAlN涂层为黑色或紫色。我们常使用的是TiAlN涂层。在使用涂层刀具时也要注意对刀具进行磨合。另外，使用TiAlN涂层不能加工铝合金材料。 6、怎样鉴别刀具的好坏？鉴别刀具的好坏最好的方法就是进行切削实验，但在初次购买时，我们不能进行切削实验，我们可以从以下几点鉴别刀具的好坏： 1） 询问刀具材料的粒数：粒数高的材料好，在这个前提下才能有好刀具。 2） 观察前刀面是否光滑：光滑的刀具较好，在加工时刀具的摩擦小，可以延长刀具使用寿命。也可以说明这把刀具磨制的质量好。 3） 选择窄刃带的刀具：宽刃带的目的是增加刀具的强度，但是采用宽刃带的刀具，一旦刀刃稍有磨损，刃带就会参加切削，导致刀具寿命急剧下降。另外，根据我们雕刻行业，切削力小，要求刀具锋利的特点，使用窄刃带是非常必要的。 4） 刀具连接处薄一些比较好：越薄刀具的前角就越大，刀具就越锋利。 总的说，可以根据刀具材料的粒数、前刀面的光滑程度、刃带的宽度和刀具连接处来判断刀具的质量。 7、刀具的径向跳动对刀具和加工有怎样的影响？ 刀具的径向跳动对刀具寿命的影响是非常大的，有资料表明刀具径向跳动增加0.01MM刀具寿命减小50%。 刀具的径向跳动对加工的影响也是很大的，刀具的径向跳动大，就不能加工出好的表面光洁度和尺寸精度。 8、刀具的径向跳动和那些环节有关？应注意什么问题？刀具的径向跳动对刀具的影响是非常大的。根据一些技术资料说明，当径向跳动增加0.01MM时，刀具寿命会降低50%！所以我们要尽量减小刀具的径向跳动。和刀具径向跳动有关的环节有：夹头、刀具自身的情况、刀具和夹头的配合、夹头和螺母的配合，刀具装夹方法的情况。我们应该注意以下问题： 1）夹头要完好无损，而且要清洁。夹头上任何一个小的损坏，在夹紧变形过程中都会导致变形不均，最终增加了刀具的径向跳动。灰尘的印象也是非常大的，而且不容易被大家所注意到。灰尘同样会增大刀具的径向跳动，经过大量实验，有灰尘的夹头清洁后，径向跳动可以减小50%！相应的刀具的使用寿命就可以提高2倍以上。 2）刀具要尽量缩短伸出长度，而且同样要保证刀具的清洁。刀具的伸出长度大，在受到相同的切削力的情况下，刀具的变形就大，这样也增大了刀具的径向跳动，降低刀具的使用寿命。同时，如果刀具伸出长度较大，会影响加工出的工件光洁度，而且在这方面的是非常大的。刀具也要注意清洁，刀具上有灰尘和夹头上有灰尘对径向跳动的影响是一样的，它都会大大的影响刀具使用寿命。 3）要注意刀具和夹头的配合。在装夹刀具时要在夹头已经开始变形后，再放入刀具，这样可以减小刀具的径向跳动。另外，在夹紧时要注意力度，不是夹紧力越大越好，经实验验证，合理的夹紧力可以减小刀具径向跳动20%。这个合理的夹紧力需要机床操作人员自己进行总结，多多实验，找到自己夹紧刀具的力度。 9、使用牛鼻刀有什么优势？ 使用牛鼻刀有以下优点： 1） 使用牛鼻刀，在保持刀具强度的前提下，降低了切削线速度。 这是使用牛鼻刀加工的情况 这是使用平底刀加工的情况上面的是使用牛鼻刀和使用平底刀在相同吃刀深度的情况下，切削状态的比较。正像上面图片中所反映的，使用牛鼻刀实际有效切削直径减小了。切削线速度的公式是 ，其中公式中的 就是有效切削直径。当它变小的时候，切削线速度也就降下来了。刀具寿命公式为 。从刀具寿命公式中我们可以看出，刀具切削线速度 降低，刀具寿命增加。 2） 从电机功率方面考虑，我们使用的主轴电机的功率相对较小。功率的计算公式为 ，由于使用牛鼻刀可以降低线速度，所以，使用牛鼻刀比使用平底刀需要的功率小。我们使用电主轴都是恒扭矩的主轴电机，在加工时，产生的扭矩越小越好，扭矩的计算公式是 ，所以，当减小切削半径时，可以减小扭矩，这样对扭矩的要求相应降低。这上面说到的切削力 是在径向方向的切削力。在下面第四条中我们可以看到使用牛鼻刀，有利于减小径向方向的切削力。这样更加有利于降低切削时的功率和扭矩。 120电机的主轴转速和输出功率曲线图使用牛鼻刀，要保证和使用平底刀一样的切削线速度，那么，就要提高主轴转速，这样主轴电机的输出功率就增加了。反过来说，在相同主轴电机输出功率的情况下，牛鼻刀的切削线速度低。 3） 从刀具强度方面考虑，牛鼻刀增大了和材料接触部分的强度。使用平底刀在切削的时候，是用刀尖（一个点）在进行切削，刀具的强度低，切削时实际压强也比较大，很容易崩刀。改为使用牛鼻刀，是在使用一条线在进行切削，切削时压强降低。再从刀具磨损的角度考虑，使用平底刀加工时，在初期磨损中容易出现崩刀现象，而使用牛鼻刀可以减少甚至是避免出现崩刀现象。 4） 从刀具切削时受力方向考虑，使用牛鼻刀提高了切削时刀具的稳定性。 平底刀的受力方向 牛鼻刀的受力方向可以看出，使用牛鼻刀在径向方向只是一个分力，力的强度被降低了，这样刀具变形就减小了。切削时，刀具振动也相应的降低，刀具比较稳定，特别是在下刀的时候更明显。使用锥刀也有一样的效果。 5） 从加工残留量的方面考虑，在相同吃刀深度的情况下，使用牛鼻刀进行粗加工过的曲面，残留量比使用平底刀要小。 这是使用平底刀加工后的情况 这是使用牛鼻刀加工后的情况从上面两个图片中，可以明显的看出，使用牛鼻刀加工后的曲面残留量小。这样就有利与进行下面的加工。 10、使用牛鼻刀应注意那些问题？ 1） 在实际加工中，牛鼻刀的适用的范围。现在我们的牛鼻刀还都是自己磨制的，R圆的大小尺寸不精确，所以，还不能进行曲面和平面相交位置的加工。现在我们自己磨制的牛鼻刀还只能应用于粗加工中。另外，由于倒角后，刀具的锋利程度降低，所以，在不太适合加工铝合金、紫铜等软性材料。 2） 在设计刀具路径时，牛鼻刀的选用。由于R圆的精度不足，在设计刀具路径的时候要考虑这方面的影响。影响的大小由修刀的精度决定。一般来说，表面余量不小于0.1MM。 3） 使用牛鼻刀时，也要注意使用环切顺铣，并配合开槽使用。在加工时使用顺铣，刀具的切削厚度从最大变化到0，受到的是切削力小，摩擦作用也减小，对减小刀具受力、降低切削热都有好处，可以提高刀具的寿命。开槽次数一般为2次，使用螺旋下刀，下刀角度为0.5度。 4） 要尽量减小刀具的伸出长度。这个目的是为了提高加工时，刀具的强度。伸出的长度越大，刀具的强度就越低，刀具的变形大，加工时振动、断刀等现象出现的几率大。 5） 刀具的寿命和R圆的大小不是成正比的关系。 R圆的半径的大小会影响刀具的寿命，但不是R圆的半径增大一倍，刀具寿命也增大一倍的正比关系。 6）要注意对刀具的磨合。 11、平底刀适用的范围是怎样的？ 1） 材料对线速度要求不高：就像我们上面说的，在加工紫铜，铝合金等材料时要使用平底刀进行加工。这是因为这类材料在加工时，对线速度要求不是很高，线速度对刀具寿命的影响并不是非常的明显。这时我们使用平底刀进行加工。 2） 精加工时，一些位置需要使用平底刀进行加工：自己磨制的牛鼻刀精度一般比较难保证，所以不能进行精加工。平底刀的精度相对比较好保证。另外，平坦面、竖直壁和相交的直角位等只能使用平底刀进行加工。 12、使用平底刀应注意那些问题？ 1） 尽量避免下扎现象：平底刀抵抗下扎的能力比较弱，在下扎时，很容易崩刀。下刀角度要小一些，能使用螺旋下刀尽量使用螺旋下刀，表面预留必须大于0。在计算失败时，使用缩短下刀长度或使用轮廓下刀。 2） 保证一定的主轴转速：由于使用平底刀相应的增加了加工时所需要的加工功率和加工扭矩，为了保证电机的加工状态正常，主轴转速不能过底，下面给出加工不同材料时主轴转速建议值： 刀具材料 6平底刀 4平底刀 3平底刀紫铜 14000n/min 16000 n/min 18000 n/min 铝合金 14000 n/min 16000 n/min 18000 n/min ABS 16000 n/min 18000 n/min 20000 n/min （以上参数为使用电机为80电机参数） 3） 尽量减小刀具伸出长度：这一点对所有刀具加工都是很重要的，对平底刀而言就更加突出。由于使用平底刀加工时，刀具相对来说都比较锋利，容易出现“吃不住”的现象，所以，一定要尽量减小刀具伸出长度。 4） 要注意对刀具的磨合。 13、使用球头刀有那些优势？ 1） 可以获得更加平稳的加工状态：使用球头刀进行加工时，切入角是连续变化的，几乎没有突变的现象，这样切削力的变化也就是一个连续的变化过程，这样加工时可以保证切削状态更加稳定，表面光洁度更高。 2） 球头刀是进行曲面半精加工和精加工最理想的刀具：我们使用的主轴电机抵抗轴向力的能力差一些，所以，一般不能使用球头刀进行粗加工（轴向切削力过大），而在半精加工中，使用球头刀是非常好的。使用球头刀进行半精加工后，加工残料少，这样更有利于进行下面的精加工。半精加工的路径间距一般是精加工间距的两被，如果是使用平行截线的方法，最好和精加工走刀方向成90度。 3） 降低了实际切削半径：就像使用牛鼻刀一样，使用球头刀减小了实际切削直径，降低了切削线速度，减小了切削加工时的切削功率和切削扭矩，更有利于主轴电机在更好的状态下进行加工。 球头刀切削示意图 14、使用球头刀应注意的问题是什么？ 1）尽量减小使用刀尖加工工件：在球头刀刀尖位置，在实际加工时，加工线速度为0，也就是说，实际上刀具不是在进行切削，而是在进行磨削，实际加工中，冷却液根本加不到切削区，这样更加导致切削热比较大，刀具寿命下降。 2）对于直壁最好使用等高外形的加工方法进行加工：要尽量减少球头刀沿着直壁向下加工的现象。相对来说，沿着直壁向上加工是非常好的方法，但是在实际加工中很难将它们分开。下面对比一下两者的不同。 这是使用球头刀向下加工的情况 这是使用球头刀向上加工的情况 3）使用等高外形加工直壁就可以减少向下加工的现象。如果可以使用“从下向上走刀”这样的现象就可以避免。在使用“从下向上走刀”要首先考虑第一刀的吃刀量是不是太大，如果上面加工后在曲面根部留有比较大的残料，那么第一刀加工量就有可能太大。这样不能保护刀具反而破坏了刀具。 4）注意对深槽的加工：在加工深槽时，刀具可能完全沉下去，由于球头刀的容屑槽相对较小，在加工比较粘的材料（如紫铜），进给速度较快时，很容易断刀。所以，在使用球头刀进行加工时，要注意排屑。 15、使用锥刀的优势是什么？ 1） 使用锥刀解决了小区域精细加工的问题：使用锥刀可以将刀尖减小到0.1MM左右，而且能够保证一定的强度，这是柱刀所不能实现的。对于我们精细雕刻行业来说，就更加适合了。 2） 锥刀满足了一些行业的特殊要求：许多行业需要拔模角度，如果使用柱刀加工，非常麻烦，而使用锥刀可以依次