“圈紋”問題是加工過程中較為常見的問題，通常引起此類加工問題原因較多，機械、電機、參數(shù)、加工工藝、刀具等都有可能。對于系統(tǒng)來講，首先要從參數(shù)優(yōu)化的角度來盡量排除或減輕系統(tǒng)參數(shù)對于加工質(zhì)量的影響，但系統(tǒng)并不能完全解決所有問題，僅能在現(xiàn)有機械狀況的基礎上將參數(shù)優(yōu)化到與之相匹配，使其發(fā)揮出更佳性能，無法僅通過系統(tǒng)調(diào)試將“圈紋”完全消除。

問題舉例：

某最終用戶在加工模具時，銑削平面過程中出現(xiàn)明顯的“圈紋”，機床廠家技術人員前往進行調(diào)整后效果仍舊不理想，加工效果如下圖所示：

通過工件加工效果可以看出如下特點：

 1、在①、③、⑤區(qū)域有較深圈紋，②、④、⑥有輕微圈紋。

       2、在X向換Y向時圈紋現(xiàn)象較嚴重，也即Y軸電機啟動時圈紋明顯。

       3、刀具軌跡有明顯刀痕。

解決方案：

根據(jù)相似案例的經(jīng)驗匯總，解決方案概括如下：

1）、測試各軸頻響曲線，排除機械震動過大（TCMD濾波、HRV濾波）

2）、改變速度環(huán)、位置環(huán)增益，可改善加工效果。

2）、關閉前饋功能，對振紋的改善效果較明顯。

3）、增大加減速時間常數(shù)，減小高速高靜參數(shù)對于改善振紋也較明顯。

4）、優(yōu)化工藝，逆銑改為順銑，利于排屑，從而可以提高表面光潔度。

6）、減小或增大切削用量（主軸轉(zhuǎn)速、進給速度、背吃刀量），可明顯改善加工效果。

5）、可以將CMR擴大10倍，提高檢測精度，提高加工精度，通常該方法對問題的改善效果不是很明顯。

7）、此外，加工程序的合理性以及刀具的切削性能、刀桿抗震性、切削液的潤滑和除屑性能、夾具的安裝對加工紋路影響也較大。

8）必要時，可以使用Servo Guide對加工時TCMD及位置反饋進行實時在線檢測，檢測加工過程中是否有強烈震動。

解決過程：

 1、對機床進行伺服優(yōu)化，消除機床共振和圓弧過象限凸起，保證機床平穩(wěn)運行，但經(jīng)過測試，發(fā)現(xiàn)效果不明顯。

2、取消前饋并降低系統(tǒng)速度環(huán)和位置環(huán)增益，測試發(fā)現(xiàn)效果明顯，同時配合對高速高精參數(shù)反復調(diào)整，試切最終效果如下圖所示：

3、進一步調(diào)整拐角減速、插補后加減速時間常數(shù)等參數(shù)，加工表面質(zhì)量進一步提升但效率下降客戶不能接受。

4、優(yōu)化加工工藝，將加工程序進給速度由600增大至900，主軸轉(zhuǎn)速適當增大，加工工件效果略微有所改善，建議用戶可以對工藝進行改善。

5、排查外圍，更換全新的刀具，并降低刀桿高度以減輕刀具切削震動，再次進行試加工，加工效果進一步有所改善。

6、將系統(tǒng)最小檢測單位設定為0.1um（CMR擴大10倍），但加工效果改善不明顯。

結(jié)果：

經(jīng)過上述調(diào)試，工件表面圈紋問題得以順利解決，用戶滿意。最終加工效果如下圖所示：

                                                                                                                                                     文章摘自北京發(fā)那科