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MAKINOAPPLICATIONCopyright@2005MakinoMillingMachineCo.,Ltd.AllRightsReserved机床机床机床机床安全安全安全安全操作操作操作操作AAAA主轴撞机原因分析主轴撞机原因分析主轴撞机原因分析主轴撞机原因分析MAKINOAPPLICATIONCopyright@2005MakinoMillingMachineCo.,Ltd.AllRightsReserved主轴事故原因主轴事故原因主轴事故原因主轴事故原因程序错误程序错误程序错误程序错误２６２６２６２６．．．．４４４４％％％％刀长补正设定错误刀长补正设定错误刀长补正设定错误刀长补正设定错误７７７７．．．．３３３３％％％％手动操作错误手动操作错误手动操作错误手动操作错误４４４４．．．．９９９９％％％％工件坐标系设定错误工件坐标系设定错误工件坐标系设定错误工件坐标系设定错误２２２２．．．．７７７７％％％％工件尺寸误差工件尺寸误差工件尺寸误差工件尺寸误差１１１１．．．．１１１１％％％％刀具设定错误刀具设定错误刀具设定错误刀具设定错误００００．．．．５５５５％％％％ＡＴＣＡＴＣＡＴＣＡＴＣ刀柄设定错误刀柄设定错误刀柄设定错误刀柄设定错误１１１１．．．．３３３３％％％％ＨＳＫＨＳＫＨＳＫＨＳＫ刀柄导液栓未装刀柄导液栓未装刀柄导液栓未装刀柄导液栓未装００００．．．．８８８８％％％％过负荷过负荷过负荷过负荷（（（（重切削重切削重切削重切削））））１７１７１７１７．．．．７７７７％％％％其它其它其它其它３７３７３７３７％％％％维护保养不足维护保养不足维护保养不足维护保养不足００００．．．．３３３３％％％％MAKINOAPPLICATIONCopyright@2005MakinoMillingMachineCo.,Ltd.AllRightsReserved高速机床主轴损坏的主要原因分析预防人为错误是非常有必要的预防人为错误是非常有必要的预防人为错误是非常有必要的预防人为错误是非常有必要的工件坐标系设置出错刀长补正出错后置处理出错刀补指令注销出错……过负荷机器点检不足工具不合适$$77770000％％％％09～11年度牧野中国主轴损坏统计记录33330000％％％％MAKINOAPPLICATIONCopyright@2005MakinoMillingMachineCo.,Ltd.AllRightsReserved常见主轴损坏原因分析机器能力了解机器能力了解机器能力了解机器能力了解人为修改人为修改人为修改人为修改NCNCNCNC程序出错程序出错程序出错程序出错CAMCAMCAMCAM程序刀路掉刀程序刀路掉刀程序刀路掉刀程序刀路掉刀G91G28Z0/G90G28Z0G91G28Z0/G90G28Z0G91G28Z0/G90G28Z0G91G28Z0/G90G28Z0刀补注销出错刀补注销出错刀补注销出错刀补注销出错取消刀具指令取消刀具指令取消刀具指令取消刀具指令G49G49G49G49撞机撞机撞机撞机参数修改参数修改参数修改参数修改刀补中出现刀补中出现刀补中出现刀补中出现H0H0H0H0刀补中刀补中刀补中刀补中HHHH号和号和号和号和TTTT号不对应号不对应号不对应号不对应工件坐标系设置出错工件坐标系设置出错工件坐标系设置出错工件坐标系设置出错（（（（坐标系是否在容许范围之内坐标系是否在容许范围之内坐标系是否在容许范围之内坐标系是否在容许范围之内））））刀具长度设置出错刀具长度设置出错刀具长度设置出错刀具长度设置出错（（（（刀具长度是否在容许范围之内刀具长度是否在容许范围之内刀具长度是否在容许范围之内刀具长度是否在容许范围之内））））程序传输不完整程序传输不完整程序传输不完整程序传输不完整大直径刀具编程大直径刀具编程大直径刀具编程大直径刀具编程加工过程刀柄加工过程刀柄加工过程刀柄加工过程刀柄，，，，工件工件工件工件，，，，夹具等干涉夹具等干涉夹具等干涉夹具等干涉HSKHSKHSKHSK----AAAA系列刀柄方向装反系列刀柄方向装反系列刀柄方向装反系列刀柄方向装反（（（（选中选中选中选中AIRCUTAIRCUTAIRCUTAIRCUT模式被选中模式被选中模式被选中模式被选中））））对刀仪过程坐标对刀仪过程坐标对刀仪过程坐标对刀仪过程坐标，，，，刀长被修改等刀长被修改等刀长被修改等刀长被修改等(pro5(pro5(pro5(pro5不能不能不能不能，，，，FANUCFANUCFANUCFANUC能修改能修改能修改能修改))))其它其它其它其它（（（（切削液进入主轴等切削液进入主轴等切削液进入主轴等切削液进入主轴等））））……………………以史为鉴以史为鉴以史为鉴以史为鉴（（（（借鉴借鉴借鉴借鉴），），），），可以知得失可以知得失可以知得失可以知得失（（（（预防预防预防预防）？）？）？）？MAKINOAPPLICATIONCopyright@2005MakinoMillingMachineCo.,Ltd.AllRightsReserved主轴的允许切削力图示是计算的允许负载加工中的马达输出和切削振动不作考虑V33i（20,000转）0501001502002500100200300400500加工刀具的长度L(mm)允许切削应力F(kgf)允许范围危险范围损伤范围注意•加工刀具的长度与主轴可以承受的负载图示MAKINOAPPLICATIONCopyright@2005MakinoMillingMachineCo.,Ltd.AllRightsReserved0.3～0.4A5052(5052)0.8～0.9FC25(ASTM；classNo.40)0.8～1.1Ti-6Al-4V1S55C(1050)1.0～1.1SUS304(ASTM；S30300)1.1～1.3NAK55(PrehardenedSteel)1.2～1.7NAK80(PrehardenedSteel)1.6～1.7SKD61(H13)K材料JIS(ANSI)380.4360.3310.2240.1QSz(mm/刃)ap：轴向切削值(mm)ae：径向切削值(mm)K：材料系数D：刀具直径mm)Q：切削効率Sz=N×Zf：每刃切削量f：切削进给速度(mm/min)N：主轴转速(min-1)Z：刀具刃数切削力切削力切削力切削力F=1900×Ap×Ae×Sz×Z×KD×Q表1.切削抵抗力表2.材料系数S55Cap=3mmae=3mmSz=0.1mm/刃Q=24刀具刃数Z=4D=6mm计算結果切削力F=48kgf图1.切削力计算例主轴的允许切削力的计算MAKINOAPPLICATIONCopyright@2005MakinoMillingMachineCo.,Ltd.AllRightsReserved机床的主轴不同所承受的负载不同E32刀柄16mm盘铣刀16mm扭矩扭矩扭矩扭矩（（（（N････m））））10000400200003000040000主轴转速主轴转速主轴转速主轴转速（（（（min－－－－1））））8.4108642功率功率功率功率（（（（kW））））21.510.5V22V22V22V22机床的功率扭矩图机床的功率扭矩图机床的功率扭矩图机床的功率扭矩图GMAKINOAPPLICATIONCopyright@2005MakinoMillingMachineCo.,Ltd.AllRightsReserved牧野推荐使用刀具范围PS65F3V33iV22iQ300常用对应机器常用对应机器常用对应机器常用对应机器D≤32mmL/D7D≤20mmL/D7D≤12mmL/D5D≤6mmL/D5D≤6mmL/D5推荐刀具直径推荐刀具直径推荐刀具直径推荐刀具直径D≤63mmL/D3BT-40(12k)D≤32mmL/D3HSK-A63(20k)D≤16mmL/D3HSK-F63(30k)D≤10mmL/D3HSK-E32(40k)D≤10mmL/D3HSK-E32（45k)最大刀具直径最大刀具直径最大刀具直径最大刀具直径主轴类型主轴类型主轴类型主轴类型注注注注：：：：以上根据材料硬度以上根据材料硬度以上根据材料硬度以上根据材料硬度HRC40HRC40HRC40HRC40度左右推荐度左右推荐度左右推荐度左右推荐，，，，如果加工材料硬度较高如果加工材料硬度较高如果加工材料硬度较高如果加工材料硬度较高，，，，要适当下调切削参数要适当下调切削参数要适当下调切削参数要适当下调切削参数或刀具直径范围或刀具直径范围或刀具直径范围或刀具直径范围MAKINOAPPLICATIONCopyright@2005MakinoMillingMachineCo.,Ltd.AllRightsReserved人工修改出错刀具长度及直径补正界面刀具长度及直径补正界面刀具长度及直径补正界面刀具长度及直径补正界面人工输入数据的历史记录人工输入数据的历史记录人工输入数据的历史记录人工输入数据的历史记录接触性的抵抗受力接触性的抵抗受力接触性的抵抗受力接触性的抵抗受力接触性的抵抗受力接触性的抵抗受力接触性的抵抗受力接触性的抵抗受力预防措施预防措施预防措施预防措施：：：：使用激光对刀仪使用激光对刀仪使用激光对刀仪使用激光对刀仪使用使用使用使用SLSLSLSL功能功能功能功能操作人员不要远离机床操作人员不要远离机床操作人员不要远离机床操作人员不要远离机床MAKINOAPPLICATIONCopyright@2005MakinoMillingMachineCo.,Ltd.AllRightsReserved刀具长度补偿刀具长度补偿刀具长度补偿刀具长度补偿H0H0H0H0错误错误错误错误1.G54.G54.G54.G54工件坐工件坐工件坐工件坐标标标标ZZZZ轴设置状轴设置状轴设置状轴设置状态态态态2.2.2.2.G43G43G43G43H0H0H0H0Z150.0Z150.0Z150.0Z150.0H0H0H0H0错误错误错误错误刀具长度补偿错误碰撞过程H0错误错误错误错误D1D2主主主主轴轴轴轴3.系统没检测到主轴系统没检测到主轴系统没检测到主轴系统没检测到主轴上有上有上有上有T1T1T1T1刀具存在刀具存在刀具存在刀具存在D1D2重合重合重合重合D2H1D1发生碰撞发生碰撞发生碰撞发生碰撞MAKINOAPPLICATIONCopyright@2005MakinoMillingMachineCo.,Ltd.AllRightsReserved刀具长度补偿错误碰撞过程3.系统没检测到主轴系统没检测到主轴系统没检测到主轴系统没检测到主轴上有上有上有上有T1T1T1T1刀具存在刀具存在刀具存在刀具存在发生碰撞发生碰撞发生碰撞发生碰撞刀具长度补正刀具长度补正刀具长度补正刀具长度补正H0是瞬间冲击载荷是瞬间冲击载荷是瞬间冲击载荷是瞬间冲击载荷刀具长度补正刀具长度补正刀具长度补正刀具长度补正H0是瞬间冲击载荷是瞬间冲击载荷是瞬间冲击载荷是瞬间冲击载荷预防措施预防措施预防措施预防措施：：：：3DC3DC3DC3DC防碰撞功能防碰撞功能防碰撞功能防碰撞功能（（（（空间限位空间限位空间限位空间限位））））使用使用使用使用SLSLSLSL功能功能功能功能运行前程序的宏模块检测功能运行前程序的宏模块检测功能运行前程序的宏模块检测功能运行前程序的宏模块检测功能工件坐标工件坐标工件坐标工件坐标ZZZZ方向定义允许值方向定义允许值方向定义允许值方向定义允许值MAKINOAPPLICATIONCopyright@2005MakinoMillingMachineCo.,Ltd.AllRightsReserved没有正确使用G28原点回归指令√D1×D2G90G28Z0绝对指令绝对指令绝对指令绝对指令，，，，取消刀补取消刀补取消刀补取消刀补回到工件坐标系零回到工件坐标系零回到工件坐标系零回到工件坐标系零位位位位，，，，再向上移到机械再向上移到机械再向上移到机械再向上移到机械零位零位零位零位