是什(shi)麽導緻(zhi)數控機(ji)床加工(gōng)精度異(yi)常
2025/12/01 17:12:45 人氣(qì)（1960）
一、造成(cheng)數控車(chē)床加工(gōng)精度異(yi)常故障(zhang)的原因(yin)
造成數(shù)控車床(chuáng)加工精(jing)度異常(chang)故障的(de)原因隐(yǐn)蔽性強(qiáng)，診斷難(nan)度比較(jiào)大，歸納(na)出五個(gè)主要原(yuan)因：機床(chuang)進給單(dān)位被改(gǎi)動或變(bian)化;機床(chuáng)各個軸(zhou)的零點(dian)偏置異(yi)常;軸向(xiàng)的反向(xiàng)間隙異(yi)常;電機(jī)運行狀(zhuàng)态異常(cháng)，即電氣(qì)及控制(zhi)部分異(yi)常;機械(xie)故障，如(ru)絲杠，軸(zhóu)承，軸聯(lián)器等部(bù)件。另外(wai)數控車(chē)床加工(gong)程序的(de)編制，刀(dāo)具的選(xuǎn)擇及人(ren)爲因素(sù)，也可能(néng)導緻數(shù)控車床(chuang)加工精(jing)度異常(cháng)。
二、數控(kòng)機床故(gù)障診斷(duan)原則
1.先(xiān)外部後(hou)内部數(shù)控機床(chuang)是集機(jī)械，液壓(ya)，電氣爲(wèi)一體的(de)機床，故(gu)其故障(zhàng)的發生(shēng)也會由(yóu)這三者(zhě)綜合反(fǎn)映出來(lai)。維修人(rén)員應先(xiān)由外向(xiàng)内逐一(yī)進行排(pái)查，盡量(liang)避免随(sui)意地啓(qǐ)封，拆卸(xiè)，否則會(huì)擴大故(gù)障，使機(jī)床喪失(shī)精度，降(jiang)低性能(néng)。
2.先機械(xiè)後電氣(qì)一般來(lai)說，機械(xie)故障較(jiào)易發覺(jiào)，而數控(kòng)系統故(gù)障的診(zhen)斷則難(nan)度較大(da)些。在故(gù)障檢修(xiu)之前，首(shǒu)先注意(yì)排除機(ji)械性的(de)故障，往(wǎng)往可達(dá)到事半(ban)功倍的(de)效果。
3.先(xiān)靜後動(dong)先在機(ji)床斷電(dian)的靜止(zhi)狀态下(xia)，通過了(le)解，觀察(chá)，測試，分(fèn)析，确認(ren)爲非破(po)壞性故(gù)障後，方(fang)可給機(jī)床通電(dian);在運行(hang)工況下(xià)，進行動(dong)态的觀(guān)察，檢驗(yàn)和測試(shi)，查找故(gu)障。金屬(shǔ)數控車(chē)床加工(gōng)微信，内(nèi)容不錯(cuò)，值得關(guan)注。
而對(duì)破壞性(xing)故障，必(bì)須先排(pai)除危險(xian)後，方可(kě)通電。
4.先(xiān)簡單後(hou)複雜當(dang)出現多(duo)種故障(zhang)互相交(jiao)織掩蓋(gai)，一時無(wu)從下手(shǒu)時，應先(xiān)解決容(róng)易的問(wen)題，後解(jie)決難度(du)較大的(de)問題。往(wǎng)往簡單(dān)問題解(jie)決後，難(nán)度大的(de)問題也(ye)可能變(bian)得容易(yì)。
三、數控(kong)機床故(gu)障診斷(duan)方法
1.直(zhí)觀法：(望(wang)聞問切(qiē))問-機床(chuang)的故障(zhang)現象，數(shù)控車床(chuang)加工狀(zhuang)況等;看(kàn)-CRT報警信(xìn)息，報警(jing)指示燈(dēng)，電容器(qi)等元件(jiàn)變形煙(yan)熏燒焦(jiāo)，保護器(qì)脫扣等(deng);聽-異常(chang)聲響;聞(wén)-電氣元(yuán)件焦糊(hú)味及其(qí)它異味(wei);摸-發熱(rè)，振動，接(jie)觸不良(liang)等。金屬(shu)數控車(che)床加工(gong)微信，内(nèi)容不錯(cuò)，值得關(guān)注。
3.隔離(li)法：一些(xie)故障，難(nán)以區分(fèn)是數控(kong)部分，還(hai)是伺服(fú)系統或(huò)機械部(bu)分造成(chéng)的，常采(cai)用隔離(lí)法。
4.同類(lèi)對調法(fǎ)用同功(gong)能的備(bei)用闆替(tì)換被懷(huai)疑有故(gù)障的模(mo)闆，或将(jiang)功能相(xiang)同的模(mó)闆或單(dān)元相互(hu)交換。
5.功(gōng)能程序(xù)測試法(fǎ)将G，M，S，T，功能(neng)的全部(bù)指令編(biān)寫一些(xie)小程序(xu)，在診斷(duan)故障時(shí)運行這(zhe)些程序(xu)，即可判(pan)斷功能(néng)的缺失(shī)。
四、數控(kòng)車床加(jiā)工精度(du)異常故(gu)障診斷(duàn)和處理(lǐ)實例
1.機(ji)械故障(zhang)導緻數(shu)控車床(chuang)加工精(jing)度異常(cháng)故障現(xiàn)象：一台(tai)SV-1000立式數(shu)控車床(chuáng)加工中(zhōng)心，采用(yòng)Frank系統。在(zài)數控車(chē)床加工(gōng)連杆模(mó)具過程(cheng)中，忽然(rán)發現Z軸(zhóu)進給異(yì)常，造成(cheng)至少1mm的(de)切削誤(wu)差量(Z方(fang)向過切(qiē))。
故障診(zhěn)斷：調查(chá)中了解(jie)到，故障(zhang)是忽然(ran)發生的(de)。機床在(zài)點動，在(zài)手動輸(shu)入數據(ju)方式操(cao)作下各(ge)個軸運(yùn)行正常(cháng)，且回參(cān)考點正(zheng)常，無任(ren)何報警(jing)提示，電(diàn)氣控制(zhi)部分硬(ying)故障的(de)可能性(xing)排除。應(yīng)主要對(dui)以下幾(jǐ)個方面(mian)逐一進(jin)行檢查(chá)。金屬數(shù)控車床(chuang)加工微(wēi)信，内容(róng)不錯，值(zhí)得關注(zhù)。
檢查機(ji)床精度(du)異常時(shi)正在運(yun)行的數(shù)控車床(chuáng)加工程(chéng)序段，特(tè)别是刀(dao)具長度(dù)補償，數(shu)控車床(chuang)加工坐(zuo)标系(G54-G59)的(de)校對和(he)計算。
在(zài)點動方(fang)式下，反(fan)複運動(dong)Z軸，經過(guo)視，觸，聽(ting)，對其運(yùn)動狀态(tài)診斷，發(fā)現Z向運(yun)動噪音(yin)異常，特(te)别是快(kuài)速點動(dòng)，噪音更(geng)加明顯(xiǎn)。由此判(pan)斷，機械(xiè)方面可(kě)能存在(zài)隐患。
檢(jian)查機床(chuang)Z軸精度(du)。用手搖(yao)脈沖發(fa)生器移(yí)動Z軸，(将(jiāng)其倍率(lü)定爲1×100的(de)擋位，即(ji)每變化(huà)一步，電(dian)機進給(gei)0.1mm)，配合百(bǎi)分表觀(guān)察Z軸的(de)運動情(qing)況。在單(dan)向運動(dong)保持正(zheng)常後作(zuo)爲起始(shi)點的正(zhèng)向運動(dong)，脈沖器(qì)每變化(huà)一步，機(jī)床Z軸運(yun)動的實(shi)際距離(lí)d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說明電(dian)機運行(hang)良好，定(ding)位精度(du)也良好(hao)。而返回(hui)機床實(shi)際運動(dong)位移的(de)變化上(shàng)，可以分(fèn)爲四個(ge)階段：(1)機(jī)床運動(dong)距離d1>d=0.1mm(斜(xié)率大于(yu)1);(2)表現出(chu)爲d1=0.1mm>d2>d3(斜率(lü)小于1);(3)機(ji)床機構(gòu)實際沒(mei)移動，表(biǎo)現出标(biao)準的反(fǎn)向間隙(xì);(4)機床運(yun)動距離(lí)與脈沖(chong)器經定(dìng)數值相(xiang)等(斜率(lǜ)等于1)，恢(hui)複到機(jī)床的正(zheng)常運動(dong)。無論怎(zen)樣對反(fan)向間隙(xì)進行補(bǔ)償，其表(biǎo)現出的(de)特征是(shì)：除了(3)階(jie)段補償(cháng)外，其他(tā)各段變(bian)化依然(ran)存在，特(te)别是(1)階(jiē)段嚴重(zhòng)影響到(dào)機床的(de)數控車(chē)床加工(gōng)精度。補(bǔ)償中發(fa)現，間隙(xi)補償越(yue)大，(1)階段(duàn)移動的(de)距離也(yě)越大。金(jīn)屬數控(kong)車床加(jia)工微信(xin)，内容不(bu)錯，值得(de)關注。
分(fèn)析上述(shu)檢查認(rèn)爲存在(zài)幾點可(ke)能原因(yin)：一是電(dian)機有異(yì)常，二是(shì)機械方(fāng)面有故(gu)障，三是(shì)絲杠存(cun)在間隙(xi)。爲了進(jìn)一步診(zhen)斷故障(zhàng)，将電機(jī)和絲杠(gang)完全脫(tuō)開，分别(bie)對電機(jī)和機械(xiè)部分進(jin)行檢查(cha)。檢查結(jie)果是電(dian)機運行(háng)正常;在(zài)對機械(xie)部分診(zhěn)斷中發(fā)現，用手(shou)盤動絲(sī)杠時，返(fan)回運動(dong)初始有(you)很大的(de)空缺感(gan)。而正常(cháng)情況下(xià)，應該能(néng)感覺到(dào)軸承有(you)序而平(ping)滑的移(yi)動。
故障(zhang)處理：經(jīng)過拆卸(xie)檢查發(fa)現該軸(zhou)承确實(shí)受損，且(qiě)有滾珠(zhu)脫落。更(gèng)換後機(jī)床恢複(fú)正常。
故(gù)障現象(xiàng)：一台上(shang)海機床(chuang)廠家生(sheng)産的數(shù)控車床(chuang)加工中(zhōng)心，系統(tong)是Frank.數控(kong)車床加(jiā)工過程(cheng)中，發現(xian)該機床(chuáng)X軸精度(dù)異常，精(jing)度誤差(chà)小爲0.008mm，大(da)爲1.2mm.故障(zhang)診斷：檢(jian)查中，機(ji)床已經(jīng)按照要(yào)求設置(zhi)了G54工件(jian)坐标系(xi)。在手動(dong)輸入數(shù)據方式(shi)操作下(xià)，以G54坐标(biāo)系運行(háng)一段程(chéng)序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”，待(dai)機床運(yun)行結束(shu)後顯示(shi)器上顯(xiǎn)示的機(ji)械坐标(biao)值爲(X軸(zhou))“-1025.243”，記錄下(xia)該數值(zhí)。然後在(zài)手動方(fāng)式下，将(jiāng)機床點(diǎn)動到其(qí)他任意(yi)位置，再(zài)次在手(shou)動輸入(ru)數據方(fāng)式操作(zuo)下運行(hang)剛才的(de)程序段(duan)，待機床(chuáng)停止後(hou)，發現此(ci)時機床(chuáng)坐标數(shù)值顯示(shì)爲“-1024.891”，同上(shàng)一次執(zhi)行後的(de)數值比(bǐ)較相差(cha)了0.352mm.按照(zhao)同樣的(de)方法，将(jiang)X軸點動(dong)移動到(dào)不同的(de)位置，反(fǎn)複執行(háng)該程序(xù)段，而顯(xian)示器上(shang)顯示的(de)數值都(dou)有所不(bu)同(不穩(wen)定)。金屬(shu)數控車(chē)床加工(gong)微信，内(nèi)容不錯(cuò)，值得關(guan)注。用百(bǎi)分表對(dui)X軸進行(háng)仔細檢(jiǎn)查，發現(xiàn)機械位(wei)置實際(jì)誤差同(tong)數字顯(xian)示出來(lái)的誤差(cha)基本一(yi)緻，從而(ér)認爲故(gù)障原因(yin)爲X軸重(zhong)複定位(wei)誤差過(guo)大。對X軸(zhóu)的反向(xiang)間隙及(jí)定位精(jīng)度進行(háng)檢查，重(zhòng)新補償(cháng)其誤差(cha)值，結果(guo)起不到(dào)任何作(zuo)用。因此(ci)懷疑光(guāng)栅尺及(ji)系統參(can)數等有(you)問題。但(dan)爲什麽(me)産生如(ru)此大的(de)誤差，卻(que)又未出(chu)現相應(yīng)的報警(jǐng)信息進(jìn)一步檢(jiǎn)查發現(xian)，此軸爲(wei)垂直方(fāng)向的軸(zhou)，當X軸松(sōng)開時主(zhu)軸箱向(xiàng)下掉，造(zao)成了誤(wu)差。
故障(zhàng)處理：對(duì)機床的(de)PLC邏輯控(kong)制程序(xu)做了修(xiū)改，即在(zài)X軸松開(kai)時，先把(bǎ)X軸使能(neng)加載，再(zài)把X軸松(sōng)開;而在(zài)X軸夾緊(jǐn)時，先把(ba)X軸夾緊(jin)後，再把(bǎ)使能去(qù)掉。調整(zheng)後機床(chuang)故障得(dé)以解決(jue)。
故障現(xiàn)象：一台(tái)杭州産(chan)的立式(shì)數控銑(xi)床，配備(bèi)北京KND-10M系(xì)統。在點(dian)動或數(shu)控車床(chuang)加工過(guò)程中，發(fa)現Z軸異(yì)常。
故障(zhang)診斷：檢(jian)查發現(xian)，Z軸上下(xià)移動不(bu)均勻且(qie)有噪聲(shēng)，且存在(zai)一定間(jian)隙。電機(ji)啓動時(shí)，在點動(dong)方式下(xià)Z軸向上(shàng)運動存(cún)在不穩(wen)定的噪(zao)聲及受(shòu)力不均(jun1)勻，且感(gǎn)覺電機(jī)抖動比(bi)較厲害(hai);而向下(xià)運動時(shi)，就沒有(you)抖動得(de)這麽明(ming)顯;停止(zhi)時不抖(dǒu)動，在數(shu)控車床(chuang)加工過(guo)程中表(biao)現得比(bǐ)較明顯(xiǎn)。分析認(rèn)爲，故障(zhàng)原因有(yǒu)三點：一(yī)是絲杠(gang)反向間(jian)隙很大(dà);二是Z軸(zhóu)電機工(gōng)作異常(cháng);三是皮(pi)帶輪受(shòu)損至受(shòu)力不均(jun1)。但有一(yī)個問題(ti)要注意(yì)的是，停(ting)止時不(bú)抖動，上(shàng)下運動(dong)不均勻(yún)，所以電(dian)機工作(zuò)異常這(zhè)個問題(ti)可以排(pai)除。金屬(shu)數控車(che)床加工(gong)微信，内(nei)容不錯(cuo)，值得關(guān)注。因此(cǐ)先對機(jī)械部分(fen)診斷，在(zai)診斷測(ce)試過程(chéng)中沒有(yǒu)發現異(yì)常，在公(gong)差之内(nei)。利用排(pai)除法則(ze)，餘下的(de)隻有皮(pí)帶問題(ti)了，在檢(jian)測皮帶(dai)時，發覺(jiao)這條皮(pi)帶剛換(huàn)不久，但(dan)在細心(xin)檢測皮(pí)帶時，發(fā)現皮帶(dai)内側出(chū)現不同(tong)程度的(de)受損，很(hěn)明顯是(shi)受力不(bu)均所至(zhi)，是什麽(me)原因造(zào)成的呢(ne)在診斷(duan)中發現(xian)電機放(fang)置有問(wèn)題，即裝(zhuāng)夾的角(jiǎo)度位置(zhi)不對稱(chēng)造成受(shòu)力不均(jun1)。
故障處(chù)理：隻要(yao)将電機(jī)重裝，對(duì)準角度(du)，測量好(hǎo)距離(電(dian)機與Z軸(zhou)的軸承(chéng))，皮帶兩(liang)邊(長度(dù))要均勻(yun)。這樣，Z軸(zhóu)上下移(yi)動不均(jun)勻且有(you)噪聲及(ji)抖動現(xian)象就消(xiao)除了，Z軸(zhou)數控車(chē)床加工(gōng)恢複正(zheng)常。
4.系統(tǒng)參數未(wei)優化，電(diàn)機運行(hang)異常
故(gu)障現象(xiang)：一台杭(háng)州産的(de)立式數(shù)控銑床(chuáng)，配備北(bei)京KND-10M系統(tong)。在數控(kong)車床加(jia)工過程(cheng)中，發現(xiàn)X軸精度(dù)異常。
故(gù)障診斷(duàn)：檢查發(fā)現X軸存(cún)在一定(dìng)間隙，且(qiě)電機啓(qi)動時存(cún)在不穩(wen)定的現(xian)象。用手(shǒu)觸摸X軸(zhóu)電機時(shi)感覺電(diàn)機拉動(dong)比較厲(li)害，停止(zhǐ)時拉動(dong)不明顯(xian)，尤其是(shì)點動方(fāng)式下比(bi)較明顯(xiǎn)。分析認(ren)爲，故障(zhang)原因有(you)兩點：一(yi)是絲杠(gàng)反間隙(xi)很大;二(èr)是X軸電(dian)機工作(zuo)異常。
故(gu)障處理(li)：利用KND-10M系(xi)統的參(can)數功能(néng)，對電機(jī)進行調(diào)試。首先(xian)對存在(zài)的間隙(xì)進行補(bǔ)償，再調(diao)整伺服(fú)系統參(cān)數及脈(mò)沖抑制(zhì)功能參(cān)數，X軸電(diàn)機的抖(dǒu)動消除(chu)，機床數(shù)控車床(chuang)加工精(jīng)度恢複(fú)正常。
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