是什麽(me)導緻數控機床加(jiā)工精度異常

　　一、造成數控車床(chuáng)加工精度異常故(gù)障的原因

　　造成數(shu)控車床加工精度(du)異常故障的原因(yīn)隐蔽性強，診斷難(nan)度比較大，歸納出(chū)五個主要原因：機(jī)床進給單位被改(gai)動或變化;機床各(ge)個軸的零點偏置(zhi)異常;軸向的反向(xiang)間隙異常;電機運(yun)行狀态異常，即電(dian)氣及控制部分異(yi)常;機械故障，如絲(sī)杠，軸承，軸聯器等(děng)部件。另外數控車(che)床加工程序的編(bian)制，刀具的選擇及(jí)人爲因素，也可能(néng)導緻數控車床加(jia)工精度異常。

　　二、數(shù)控機床故障診斷(duàn)原則

　　1.先外部後内(nèi)部數控機床是集(ji)機械，液壓，電氣爲(wei)一體的機床，故其(qi)故障的發生也會(huì)由這三者綜合反(fǎn)映出來。維修人員(yuán)應先由外向内逐(zhú)一進行排查，盡量(liàng)避免随意地啓封(fēng)，拆卸，否則會擴大(da)故障，使機床喪失(shi)精度，降低性能。

　　2.先(xiān)機械後電氣一般(ban)來說，機械故障較(jiao)易發覺，而數控系(xi)統故障的診斷則(zé)難度較大些。在故(gu)障檢修之前，首先(xian)注意排除機械性(xing)的故障，往往可達(dá)到事半功倍的效(xiao)果。

　　3.先靜後動先在(zai)機床斷電的靜止(zhi)狀态下，通過了解(jie)，觀察，測試，分析，确(què)認爲非破壞性故(gù)障後，方可給機床(chuáng)通電;在運行工況(kuàng)下，進行動态的觀(guan)察，檢驗和測試，查(chá)找故障。金屬數控(kòng)車床加工微信，内(nèi)容不錯，值得關注(zhù)。

　　而對破壞性故障(zhàng)，必須先排除危險(xian)後，方可通電。

　　4.先簡(jiǎn)單後複雜當出現(xian)多種故障互相交(jiāo)織掩蓋，一時無從(cóng)下手時，應先解決(jue)容易的問題，後解(jiě)決難度較大的問(wen)題。往往簡單問題(tí)解決後，難度大的(de)問題也可能變得(de)容易。

　　三、數控機床(chuang)故障診斷方法

　　1.直(zhí)觀法：(望聞問切)問(wèn)-機床的故障現象(xiàng)，數控車床加工狀(zhuàng)況等;看-CRT報警信息(xī)，報警指示燈，電容(rong)器等元件變形煙(yān)熏燒焦，保護器脫(tuō)扣等;聽-異常聲響(xiang);聞-電氣元件焦糊(hu)味及其它異味;摸(mo)-發熱，振動，接觸不(bú)良等。金屬數控車(chē)床加工微信，内容(rong)不錯，值得關注。

　　2.參(can)數檢查法：參數通(tōng)常是存放在RAM中，有(yǒu)時電池電壓不足(zú)，系統長期不通電(dian)或外部幹擾都會(hui)使參數丢失或混(hùn)亂，應根據故障特(te)征，檢查和校對有(you)關參數。

　　3.隔離法：一(yi)些故障，難以區分(fèn)是數控部分，還是(shi)伺服系統或機械(xie)部分造成的，常采(cǎi)用隔離法。

　　4.同類對(dui)調法用同功能的(de)備用闆替換被懷(huai)疑有故障的模闆(pǎn)，或将功能相同的(de)模闆或單元相互(hù)交換。

　　5.功能程序測(ce)試法将G，M，S，T，功能的全(quan)部指令編寫一些(xie)小程序，在診斷故(gu)障時運行這些程(cheng)序，即可判斷功能(neng)的缺失。

　　四、數控車(che)床加工精度異常(cháng)故障診斷和處理(li)實例

　　1.機械故障導(dǎo)緻數控車床加工(gong)精度異常故障現(xian)象：一台SV-1000立式數控(kong)車床加工中心，采(cǎi)用Frank系統。在數控車(chē)床加工連杆模具(jù)過程中，忽然發現(xian)Z軸進給異常，造成(cheng)至少1mm的切削誤差(chà)量(Z方向過切)。

　　故障(zhang)診斷：調查中了解(jiě)到，故障是忽然發(fa)生的。機床在點動(dòng)，在手動輸入數據(ju)方式操作下各個(gè)軸運行正常，且回(huí)參考點正常，無任(ren)何報警提示，電氣(qì)控制部分硬故障(zhàng)的可能性排除。應(yīng)主要對以下幾個(gè)方面逐一進行檢(jiǎn)查。金屬數控車床(chuang)加工微信，内容不(bu)錯，值得關注。

　　檢查(chá)機床精度異常時(shí)正在運行的數控(kong)車床加工程序段(duàn)，特别是刀具長度(du)補償，數控車床加(jia)工坐标系(G54-G59)的校對(dui)和計算。

　　在點動方(fāng)式下，反複運動Z軸(zhóu)，經過視，觸，聽，對其(qi)運動狀态診斷，發(fā)現Z向運動噪音異(yì)常，特别是快速點(diǎn)動，噪音更加明顯(xian)。由此判斷，機械方(fang)面可能存在隐患(huan)。

　　檢查機床Z軸精度(dù)。用手搖脈沖發生(shēng)器移動Z軸，(将其倍(bei)率定爲1×100的擋位，即(ji)每變化一步，電機(ji)進給0.1mm)，配合百分表(biao)觀察Z軸的運動情(qíng)況。在單向運動保(bǎo)持正常後作爲起(qǐ)始點的正向運動(dong)，脈沖器每變化一(yi)步，機床Z軸運動的(de)實際距離d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說明電(dian)機運行良好，定位(wèi)精度也良好。而返(fǎn)回機床實際運動(dòng)位移的變化上，可(ke)以分爲四個階段(duàn)：(1)機床運動距離d1>d=0.1mm(斜(xie)率大于1);(2)表現出爲(wei)d1=0.1mm>d2>d3(斜率小于1);(3)機床機(jī)構實際沒移動，表(biao)現出标準的反向(xiang)間隙;(4)機床運動距(ju)離與脈沖器經定(dìng)數值相等(斜率等(děng)于1)，恢複到機床的(de)正常運動。無論怎(zen)樣對反向間隙進(jìn)行補償，其表現出(chu)的特征是：除了(3)階(jie)段補償外，其他各(gè)段變化依然存在(zài)，特别是(1)階段嚴重(zhòng)影響到機床的數(shu)控車床加工精度(du)。補償中發現，間隙(xi)補償越大，(1)階段移(yí)動的距離也越大(dà)。金屬數控車床加(jia)工微信，内容不錯(cuò)，值得關注。

　　分析上(shàng)述檢查認爲存在(zài)幾點可能原因：一(yī)是電機有異常，二(èr)是機械方面有故(gù)障，三是絲杠存在(zai)間隙。爲了進一步(bu)診斷故障，将電機(jī)和絲杠完全脫開(kai)，分别對電機和機(jī)械部分進行檢查(cha)。檢查結果是電機(jī)運行正常;在對機(jī)械部分診斷中發(fa)現，用手盤動絲杠(gang)時，返回運動初始(shǐ)有很大的空缺感(gan)。而正常情況下，應(yīng)該能感覺到軸承(chéng)有序而平滑的移(yi)動。

　　故障處理：經過(guò)拆卸檢查發現該(gai)軸承确實受損，且(qie)有滾珠脫落。更換(huan)後機床恢複正常(chang)。

　　2.控(kòng)制邏輯不妥導緻(zhi)數控車床加工精(jīng)度異常

　　故障現象(xiang)：一台上海機床廠(chang)家生産的數控車(chē)床加工中心，系統(tǒng)是Frank.數控車床加工(gong)過程中，發現該機(jī)床X軸精度異常，精(jīng)度誤差小爲0.008mm，大爲(wei)1.2mm.故障診斷：檢查中(zhong)，機床已經按照要(yào)求設置了G54工件坐(zuò)标系。在手動輸入(rù)數據方式操作下(xià)，以G54坐标系運行一(yī)段程序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”，待機床(chuáng)運行結束後顯示(shì)器上顯示的機械(xie)坐标值爲(X軸)“-1025.243”，記錄(lu)下該數值。然後在(zài)手動方式下，将機(ji)床點動到其他任(rèn)意位置，再次在手(shǒu)動輸入數據方式(shi)操作下運行剛才(cái)的程序段，待機床(chuang)停止後，發現此時(shi)機床坐标數值顯(xiǎn)示爲“-1024.891”，同上一次執(zhí)行後的數值比較(jiào)相差了0.352mm.按照同樣(yang)的方法，将X軸點動(dong)移動到不同的位(wèi)置，反複執行該程(chéng)序段，而顯示器上(shàng)顯示的數值都有(yǒu)所不同(不穩定)。金(jīn)屬數控車床加工(gōng)微信，内容不錯，值(zhí)得關注。用百分表(biǎo)對X軸進行仔細檢(jiǎn)查，發現機械位置(zhi)實際誤差同數字(zì)顯示出來的誤差(chà)基本一緻，從而認(rèn)爲故障原因爲X軸(zhou)重複定位誤差過(guo)大。對X軸的反向間(jiān)隙及定位精度進(jìn)行檢查，重新補償(cháng)其誤差值，結果起(qǐ)不到任何作用。因(yin)此懷疑光栅尺及(ji)系統參數等有問(wen)題。但爲什麽産生(shēng)如此大的誤差，卻(què)又未出現相應的(de)報警信息進一步(bu)檢查發現，此軸爲(wèi)垂直方向的軸，當(dāng)X軸松開時主軸箱(xiang)向下掉，造成了誤(wu)差。

　　故障處理：對機(ji)床的PLC邏輯控制程(cheng)序做了修改，即在(zài)X軸松開時，先把X軸(zhou)使能加載，再把X軸(zhóu)松開;而在X軸夾緊(jin)時，先把X軸夾緊後(hòu)，再把使能去掉。調(diao)整後機床故障得(dé)以解決。

　　3.機床位置(zhi)問題導緻數控車(chē)床加工精度異常(chang)

　　故障現象：一台杭(háng)州産的立式數控(kong)銑床，配備北京KND-10M系(xi)統。在點動或數控(kong)車床加工過程中(zhōng)，發現Z軸異常。

　　故障(zhang)診斷：檢查發現，Z軸(zhóu)上下移動不均勻(yun)且有噪聲，且存在(zai)一定間隙。電機啓(qǐ)動時，在點動方式(shì)下Z軸向上運動存(cun)在不穩定的噪聲(shēng)及受力不均勻，且(qie)感覺電機抖動比(bǐ)較厲害;而向下運(yun)動時，就沒有抖動(dong)得這麽明顯;停止(zhǐ)時不抖動，在數控(kòng)車床加工過程中(zhong)表現得比較明顯(xiǎn)。分析認爲，故障原(yuan)因有三點：一是絲(sī)杠反向間隙很大(dà);二是Z軸電機工作(zuo)異常;三是皮帶輪(lún)受損至受力不均(jun1)。但有一個問題要(yao)注意的是，停止時(shi)不抖動，上下運動(dong)不均勻，所以電機(ji)工作異常這個問(wèn)題可以排除。金屬(shǔ)數控車床加工微(wēi)信，内容不錯，值得(de)關注。因此先對機(ji)械部分診斷，在診(zhen)斷測試過程中沒(mei)有發現異常，在公(gōng)差之内。利用排除(chú)法則，餘下的隻有(you)皮帶問題了，在檢(jiǎn)測皮帶時，發覺這(zhè)條皮帶剛換不久(jiu)，但在細心檢測皮(pi)帶時，發現皮帶内(nei)側出現不同程度(du)的受損，很明顯是(shì)受力不均所至，是(shì)什麽原因造成的(de)呢在診斷中發現(xian)電機放置有問題(ti)，即裝夾的角度位(wei)置不對稱造成受(shòu)力不均。

　　故障處理(lǐ)：隻要将電機重裝(zhuāng)，對準角度，測量好(hao)距離(電機與Z軸的(de)軸承)，皮帶兩邊(長(zhǎng)度)要均勻。這樣，Z軸(zhou)上下移動不均勻(yún)且有噪聲及抖動(dòng)現象就消除了，Z軸(zhóu)數控車床加工恢(hui)複正常。

　　4.系統參數(shu)未優化，電機運行(hang)異常

　　導緻數控車(chē)床加工精度異常(cháng)系統參數主要包(bāo)括機床進給單位(wei)，零點偏置，反向間(jian)隙等。例如Frank數控系(xì)統，其進給單位有(you)公制和英制兩種(zhǒng)。在機床修理過程(chéng)中對于局部處理(li)，常常影響到零點(dian)偏置和間隙的變(bian)化，故障處理完畢(bi)後應作适時的調(diào)整和修改;另一方(fang)面，由于機械磨損(sun)嚴重或連接位松(song)動也可能造成參(can)數實測值的變化(huà)，需要對參數做相(xiang)應的修改才能滿(mǎn)足機床數控車床(chuang)加工精度的要求(qiu)。

　　故障現象：一台杭(hang)州産的立式數控(kòng)銑床，配備北京KND-10M系(xi)統。在數控車床加(jia)工過程中，發現X軸(zhóu)精度異常。

　　故障診(zhen)斷：檢查發現X軸存(cún)在一定間隙，且電(diàn)機啓動時存在不(bu)穩定的現象。用手(shou)觸摸X軸電機時感(gan)覺電機拉動比較(jiào)厲害，停止時拉動(dong)不明顯，尤其是點(diǎn)動方式下比較明(ming)顯。分析認爲，故障(zhàng)原因有兩點：一是(shì)絲杠反間隙很大(da);二是X軸電機工作(zuò)異常。

　　故障處理：利(li)用KND-10M系統的參數功(gong)能，對電機進行調(diao)試。首先對存在的(de)間隙進行補償，再(zai)調整伺服系統參(can)數及脈沖抑制功(gōng)能參數，X軸電機的(de)抖動消除，機床數(shù)控車床加工精度(du)恢複正常。