是什麽導緻數(shu)控機床加工精度(dù)異常

　　一、造成數(shu)控車床加工精度(dù)異常故障的原因(yin)

　　造成數控車床加(jia)工精度異常故障(zhang)的原因隐蔽性強(qiáng)，診斷難度比較大(dà)，歸納出五個主要(yào)原因：機床進給單(dān)位被改動或變化(huà);機床各個軸的零(ling)點偏置異常;軸向(xiàng)的反向間隙異常(cháng);電機運行狀态異(yi)常，即電氣及控制(zhì)部分異常;機械故(gù)障，如絲杠，軸承，軸(zhou)聯器等部件。另外(wài)數控車床加工程(cheng)序的編制，刀具的(de)選擇及人爲因素(su)，也可能導緻數控(kong)車床加工精度異(yi)常。

　　二、數控機床故(gu)障診斷原則

　　1.先外(wai)部後内部數控機(ji)床是集機械，液壓(ya)，電氣爲一體的機(ji)床，故其故障的發(fā)生也會由這三者(zhe)綜合反映出來。維(wéi)修人員應先由外(wai)向内逐一進行排(pai)查，盡量避免随意(yi)地啓封，拆卸，否則(ze)會擴大故障，使機(ji)床喪失精度，降低(di)性能。

　　2.先機械後電(dian)氣一般來說，機械(xie)故障較易發覺，而(er)數控系統故障的(de)診斷則難度較大(da)些。在故障檢修之(zhī)前，首先注意排除(chu)機械性的故障，往(wang)往可達到事半功(gong)倍的效果。

　　3.先靜後(hou)動先在機床斷電(diàn)的靜止狀态下，通(tong)過了解，觀察，測試(shì)，分析，确認爲非破(po)壞性故障後，方可(ke)給機床通電;在運(yun)行工況下，進行動(dòng)态的觀察，檢驗和(hé)測試，查找故障。金(jīn)屬數控車床加工(gong)微信，内容不錯，值(zhi)得關注。

　　而對破壞(huai)性故障，必須先排(pái)除危險後，方可通(tong)電。

　　4.先簡單後複雜(zá)當出現多種故障(zhang)互相交織掩蓋，一(yī)時無從下手時，應(ying)先解決容易的問(wèn)題，後解決難度較(jiao)大的問題。往往簡(jian)單問題解決後，難(nán)度大的問題也可(kě)能變得容易。

　　三、數(shù)控機床故障診斷(duàn)方法

　　1.直觀法：(望聞(wén)問切)問-機床的故(gù)障現象，數控車床(chuang)加工狀況等;看-CRT報(bao)警信息，報警指示(shì)燈，電容器等元件(jian)變形煙熏燒焦，保(bǎo)護器脫扣等;聽-異(yì)常聲響;聞-電氣元(yuán)件焦糊味及其它(tā)異味;摸-發熱，振動(dong)，接觸不良等。金屬(shǔ)數控車床加工微(wēi)信，内容不錯，值得(de)關注。

　　2.參數檢查法(fa)：參數通常是存放(fàng)在RAM中，有時電池電(dian)壓不足，系統長期(qi)不通電或外部幹(gàn)擾都會使參數丢(diū)失或混亂，應根據(ju)故障特征，檢查和(he)校對有關參數。

　　3.隔(ge)離法：一些故障，難(nan)以區分是數控部(bu)分，還是伺服系統(tong)或機械部分造成(chéng)的，常采用隔離法(fǎ)。

　　4.同類對調法用同(tóng)功能的備用闆替(ti)換被懷疑有故障(zhàng)的模闆，或将功能(néng)相同的模闆或單(dan)元相互交換。

　　5.功能(néng)程序測試法将G，M，S，T，功(gong)能的全部指令編(biān)寫一些小程序，在(zai)診斷故障時運行(hang)這些程序，即可判(pàn)斷功能的缺失。

　　四(sì)、數控車床加工精(jīng)度異常故障診斷(duan)和處理實例

　　1.機械(xiè)故障導緻數控車(chē)床加工精度異常(chang)故障現象：一台SV-1000立(li)式數控車床加工(gong)中心，采用Frank系統。在(zài)數控車床加工連(lian)杆模具過程中，忽(hū)然發現Z軸進給異(yì)常，造成至少1mm的切(qie)削誤差量(Z方向過(guo)切)。

　　故障診斷：調查(cha)中了解到，故障是(shì)忽然發生的。機床(chuang)在點動，在手動輸(shū)入數據方式操作(zuò)下各個軸運行正(zheng)常，且回參考點正(zheng)常，無任何報警提(ti)示，電氣控制部分(fèn)硬故障的可能性(xìng)排除。應主要對以(yǐ)下幾個方面逐一(yī)進行檢查。金屬數(shù)控車床加工微信(xin)，内容不錯，值得關(guan)注。

　　檢查機床精度(du)異常時正在運行(hang)的數控車床加工(gōng)程序段，特别是刀(dao)具長度補償，數控(kong)車床加工坐标系(xì)(G54-G59)的校對和計算。

　　在(zài)點動方式下，反複(fu)運動Z軸，經過視，觸(chù)，聽，對其運動狀态(tài)診斷，發現Z向運動(dong)噪音異常，特别是(shì)快速點動，噪音更(gèng)加明顯。由此判斷(duan)，機械方面可能存(cun)在隐患。

　　檢查機床(chuang)Z軸精度。用手搖脈(mò)沖發生器移動Z軸(zhou)，(将其倍率定爲1×100的(de)擋位，即每變化一(yi)步，電機進給0.1mm)，配合(he)百分表觀察Z軸的(de)運動情況。在單向(xiang)運動保持正常後(hou)作爲起始點的正(zheng)向運動，脈沖器每(měi)變化一步，機床Z軸(zhou)運動的實際距離(lí)d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說明電機運行良(liang)好，定位精度也良(liang)好。而返回機床實(shi)際運動位移的變(bian)化上，可以分爲四(sì)個階段：(1)機床運動(dong)距離d1>d=0.1mm(斜率大于1);(2)表(biao)現出爲d1=0.1mm>d2>d3(斜率小于(yu)1);(3)機床機構實際沒(mei)移動，表現出标準(zhǔn)的反向間隙;(4)機床(chuang)運動距離與脈沖(chong)器經定數值相等(deng)(斜率等于1)，恢複到(dào)機床的正常運動(dong)。無論怎樣對反向(xiàng)間隙進行補償，其(qi)表現出的特征是(shì)：除了(3)階段補償外(wài)，其他各段變化依(yī)然存在，特别是(1)階(jiē)段嚴重影響到機(ji)床的數控車床加(jia)工精度。補償中發(fa)現，間隙補償越大(dà)，(1)階段移動的距離(li)也越大。金屬數控(kong)車床加工微信，内(nèi)容不錯，值得關注(zhu)。

　　分析上述檢查認(rèn)爲存在幾點可能(néng)原因：一是電機有(you)異常，二是機械方(fang)面有故障，三是絲(sī)杠存在間隙。爲了(le)進一步診斷故障(zhang)，将電機和絲杠完(wan)全脫開，分别對電(diàn)機和機械部分進(jin)行檢查。檢查結果(guo)是電機運行正常(chang);在對機械部分診(zhěn)斷中發現，用手盤(pan)動絲杠時，返回運(yun)動初始有很大的(de)空缺感。而正常情(qíng)況下，應該能感覺(jiào)到軸承有序而平(píng)滑的移動。

　　故障處(chu)理：經過拆卸檢查(cha)發現該軸承确實(shi)受損，且有滾珠脫(tuo)落。更換後機床恢(huī)複正常。

　　2.控制邏輯不(bú)妥導緻數控車床(chuang)加工精度異常

　　故(gù)障現象：一台上海(hai)機床廠家生産的(de)數控車床加工中(zhōng)心，系統是Frank.數控車(che)床加工過程中，發(fa)現該機床X軸精度(dù)異常，精度誤差小(xiao)爲0.008mm，大爲1.2mm.故障診斷(duàn)：檢查中，機床已經(jing)按照要求設置了(le)G54工件坐标系。在手(shou)動輸入數據方式(shì)操作下，以G54坐标系(xi)運行一段程序即(ji)“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”，待機床運行結束(shu)後顯示器上顯示(shi)的機械坐标值爲(wèi)(X軸)“-1025.243”，記錄下該數值(zhí)。然後在手動方式(shì)下，将機床點動到(dao)其他任意位置，再(zai)次在手動輸入數(shu)據方式操作下運(yun)行剛才的程序段(duàn)，待機床停止後，發(fā)現此時機床坐标(biāo)數值顯示爲“-1024.891”，同上(shàng)一次執行後的數(shu)值比較相差了0.352mm.按(àn)照同樣的方法，将(jiang)X軸點動移動到不(bu)同的位置，反複執(zhí)行該程序段，而顯(xian)示器上顯示的數(shù)值都有所不同(不(bu)穩定)。金屬數控車(chē)床加工微信，内容(rong)不錯，值得關注。用(yong)百分表對X軸進行(háng)仔細檢查，發現機(jī)械位置實際誤差(chà)同數字顯示出來(lái)的誤差基本一緻(zhi)，從而認爲故障原(yuan)因爲X軸重複定位(wei)誤差過大。對X軸的(de)反向間隙及定位(wei)精度進行檢查，重(zhòng)新補償其誤差值(zhí)，結果起不到任何(hé)作用。因此懷疑光(guang)栅尺及系統參數(shu)等有問題。但爲什(shi)麽産生如此大的(de)誤差，卻又未出現(xiàn)相應的報警信息(xī)進一步檢查發現(xiàn)，此軸爲垂直方向(xiang)的軸，當X軸松開時(shi)主軸箱向下掉，造(zao)成了誤差。

　　故障處(chu)理：對機床的PLC邏輯(ji)控制程序做了修(xiu)改，即在X軸松開時(shí)，先把X軸使能加載(zai)，再把X軸松開;而在(zai)X軸夾緊時，先把X軸(zhou)夾緊後，再把使能(neng)去掉。調整後機床(chuang)故障得以解決。

　　3.機(ji)床位置問題導緻(zhì)數控車床加工精(jīng)度異常

　　故障現象(xiàng)：一台杭州産的立(lì)式數控銑床，配備(bèi)北京KND-10M系統。在點動(dòng)或數控車床加工(gōng)過程中，發現Z軸異(yì)常。

　　故障診斷：檢查(cha)發現，Z軸上下移動(dong)不均勻且有噪聲(sheng)，且存在一定間隙(xì)。電機啓動時，在點(diǎn)動方式下Z軸向上(shang)運動存在不穩定(ding)的噪聲及受力不(bu)均勻，且感覺電機(ji)抖動比較厲害;而(ér)向下運動時，就沒(mei)有抖動得這麽明(ming)顯;停止時不抖動(dòng)，在數控車床加工(gong)過程中表現得比(bi)較明顯。分析認爲(wei)，故障原因有三點(diǎn)：一是絲杠反向間(jiān)隙很大;二是Z軸電(dian)機工作異常;三是(shì)皮帶輪受損至受(shou)力不均。但有一個(gè)問題要注意的是(shì)，停止時不抖動，上(shang)下運動不均勻，所(suǒ)以電機工作異常(chang)這個問題可以排(pai)除。金屬數控車床(chuáng)加工微信，内容不(bú)錯，值得關注。因此(cǐ)先對機械部分診(zhen)斷，在診斷測試過(guo)程中沒有發現異(yì)常，在公差之内。利(li)用排除法則，餘下(xià)的隻有皮帶問題(tí)了，在檢測皮帶時(shí)，發覺這條皮帶剛(gāng)換不久，但在細心(xīn)檢測皮帶時，發現(xian)皮帶内側出現不(bu)同程度的受損，很(hen)明顯是受力不均(jun1)所至，是什麽原因(yin)造成的呢在診斷(duan)中發現電機放置(zhi)有問題，即裝夾的(de)角度位置不對稱(chēng)造成受力不均。

　　故(gu)障處理：隻要将電(dian)機重裝，對準角度(du)，測量好距離(電機(jī)與Z軸的軸承)，皮帶(dai)兩邊(長度)要均勻(yún)。這樣，Z軸上下移動(dòng)不均勻且有噪聲(shēng)及抖動現象就消(xiao)除了，Z軸數控車床(chuang)加工恢複正常。

　　4.系(xì)統參數未優化，電(diàn)機運行異常

　　導緻(zhi)數控車床加工精(jing)度異常系統參數(shù)主要包括機床進(jin)給單位，零點偏置(zhi)，反向間隙等。例如(rú)Frank數控系統，其進給(gěi)單位有公制和英(ying)制兩種。在機床修(xiū)理過程中對于局(ju)部處理，常常影響(xiang)到零點偏置和間(jian)隙的變化，故障處(chù)理完畢後應作适(shì)時的調整和修改(gǎi);另一方面，由于機(jī)械磨損嚴重或連(lian)接位松動也可能(neng)造成參數實測值(zhi)的變化，需要對參(can)數做相應的修改(gǎi)才能滿足機床數(shu)控車床加工精度(dù)的要求。

　　故障現象(xiang)：一台杭州産的立(li)式數控銑床，配備(bei)北京KND-10M系統。在數控(kong)車床加工過程中(zhōng)，發現X軸精度異常(chang)。

　　故障診斷：檢查發(fa)現X軸存在一定間(jian)隙，且電機啓動時(shí)存在不穩定的現(xiàn)象。用手觸摸X軸電(dian)機時感覺電機拉(la)動比較厲害，停止(zhi)時拉動不明顯，尤(you)其是點動方式下(xia)比較明顯。分析認(ren)爲，故障原因有兩(liǎng)點：一是絲杠反間(jiān)隙很大;二是X軸電(dian)機工作異常。

　　故障(zhàng)處理：利用KND-10M系統的(de)參數功能，對電機(ji)進行調試。首先對(dui)存在的間隙進行(hang)補償，再調整伺服(fú)系統參數及脈沖(chong)抑制功能參數，X軸(zhou)電機的抖動消除(chú)，機床數控車床加(jiā)工精度恢複正常(cháng)。