是什麽(me)導緻數(shù)控機床(chuáng)加工精(jīng)度異常(chang)

　　一(yi)、造成數(shù)控車床(chuáng)加工精(jing)度異常(cháng)故障的(de)原因

　　造(zào)成數控(kòng)車床加(jia)工精度(du)異常故(gù)障的原(yuan)因隐蔽(bì)性強，診(zhen)斷難度(dù)比較大(da)，歸納出(chū)五個主(zhǔ)要原因(yīn)：機床進(jìn)給單位(wei)被改動(dong)或變化(hua);機床各(gè)個軸的(de)零點偏(piān)置異常(chang);軸向的(de)反向間(jian)隙異常(chang);電機運(yun)行狀态(tai)異常，即(jí)電氣及(jí)控制部(bù)分異常(chang);機械故(gù)障，如絲(sī)杠，軸承(chéng)，軸聯器(qì)等部件(jiàn)。另外數(shu)控車床(chuáng)加工程(chéng)序的編(biān)制，刀具(jù)的選擇(zé)及人爲(wèi)因素，也(yě)可能導(dǎo)緻數控(kòng)車床加(jia)工精度(du)異常。

　　二(er)、數控機(ji)床故障(zhàng)診斷原(yuan)則

　　1.先外(wai)部後内(nei)部數控(kòng)機床是(shì)集機械(xiè)，液壓，電(dian)氣爲一(yi)體的機(ji)床，故其(qí)故障的(de)發生也(yě)會由這(zhè)三者綜(zōng)合反映(yìng)出來。維(wei)修人員(yuán)應先由(you)外向内(nèi)逐一進(jìn)行排查(chá)，盡量避(bì)免随意(yì)地啓封(feng)，拆卸，否(fou)則會擴(kuo)大故障(zhang)，使機床(chuang)喪失精(jīng)度，降低(dī)性能。

　　2.先(xian)機械後(hou)電氣一(yi)般來說(shuō)，機械故(gu)障較易(yì)發覺，而(ér)數控系(xi)統故障(zhàng)的診斷(duàn)則難度(dù)較大些(xiē)。在故障(zhàng)檢修之(zhī)前，首先(xian)注意排(pái)除機械(xiè)性的故(gu)障，往往(wǎng)可達到(dào)事半功(gong)倍的效(xiao)果。

　　3.先靜(jìng)後動先(xian)在機床(chuáng)斷電的(de)靜止狀(zhuang)态下，通(tōng)過了解(jiě)，觀察，測(cè)試，分析(xi)，确認爲(wei)非破壞(huai)性故障(zhàng)後，方可(kě)給機床(chuáng)通電;在(zai)運行工(gōng)況下，進(jin)行動态(tài)的觀察(chá)，檢驗和(he)測試，查(chá)找故障(zhang)。金屬數(shu)控車床(chuáng)加工微(wēi)信，内容(róng)不錯，值(zhí)得關注(zhu)。

　　而對破(pò)壞性故(gù)障，必須(xū)先排除(chú)危險後(hou)，方可通(tōng)電。

　　4.先簡(jian)單後複(fú)雜當出(chu)現多種(zhǒng)故障互(hù)相交織(zhī)掩蓋，一(yī)時無從(cóng)下手時(shí)，應先解(jie)決容易(yi)的問題(ti)，後解決(jué)難度較(jiao)大的問(wen)題。往往(wǎng)簡單問(wen)題解決(jue)後，難度(dù)大的問(wen)題也可(kě)能變得(de)容易。

　　三(sān)、數控機(ji)床故障(zhàng)診斷方(fang)法

　　1.直觀(guān)法：(望聞(wén)問切)問(wen)-機床的(de)故障現(xiàn)象，數控(kòng)車床加(jia)工狀況(kuang)等;看-CRT報(bao)警信息(xī)，報警指(zhi)示燈，電(dian)容器等(děng)元件變(bian)形煙熏(xūn)燒焦，保(bǎo)護器脫(tuo)扣等;聽(tīng)-異常聲(sheng)響;聞-電(dian)氣元件(jiàn)焦糊味(wei)及其它(tā)異味;摸(mō)-發熱，振(zhen)動，接觸(chù)不良等(děng)。金屬數(shù)控車床(chuáng)加工微(wēi)信，内容(róng)不錯，值(zhí)得關注(zhu)。

　　2.參數檢(jian)查法：參(can)數通常(cháng)是存放(fàng)在RAM中，有(you)時電池(chí)電壓不(bu)足，系統(tǒng)長期不(bú)通電或(huò)外部幹(gàn)擾都會(hui)使參數(shù)丢失或(huo)混亂，應(ying)根據故(gù)障特征(zhēng)，檢查和(he)校對有(yǒu)關參數(shu)。

　　3.隔離法(fǎ)：一些故(gù)障，難以(yi)區分是(shi)數控部(bu)分，還是(shì)伺服系(xi)統或機(jī)械部分(fèn)造成的(de)，常采用(yong)隔離法(fa)。

　　4.同類對(dui)調法用(yòng)同功能(neng)的備用(yong)闆替換(huan)被懷疑(yí)有故障(zhang)的模闆(pǎn)，或将功(gōng)能相同(tong)的模闆(pan)或單元(yuán)相互交(jiāo)換。

　　5.功能(néng)程序測(cè)試法将(jiang)G，M，S，T，功能的(de)全部指(zhi)令編寫(xie)一些小(xiao)程序，在(zài)診斷故(gù)障時運(yun)行這些(xiē)程序，即(jí)可判斷(duan)功能的(de)缺失。

　　四(si)、數控車(che)床加工(gōng)精度異(yi)常故障(zhàng)診斷和(hé)處理實(shi)例

　　1.機械(xie)故障導(dǎo)緻數控(kong)車床加(jiā)工精度(dù)異常故(gu)障現象(xiàng)：一台SV-1000立(lì)式數控(kong)車床加(jia)工中心(xīn)，采用Frank系(xi)統。在數(shù)控車床(chuang)加工連(lian)杆模具(jù)過程中(zhong)，忽然發(fā)現Z軸進(jin)給異常(cháng)，造成至(zhi)少1mm的切(qiē)削誤差(cha)量(Z方向(xiàng)過切)。

　　故(gu)障診斷(duan)：調查中(zhōng)了解到(dào)，故障是(shì)忽然發(fa)生的。機(ji)床在點(dian)動，在手(shou)動輸入(rù)數據方(fāng)式操作(zuò)下各個(gè)軸運行(hang)正常，且(qie)回參考(kao)點正常(chang)，無任何(hé)報警提(ti)示，電氣(qì)控制部(bù)分硬故(gù)障的可(kě)能性排(pái)除。應主(zhǔ)要對以(yi)下幾個(ge)方面逐(zhú)一進行(hang)檢查。金(jin)屬數控(kòng)車床加(jiā)工微信(xin)，内容不(bú)錯，值得(dé)關注。

　　檢(jiǎn)查機床(chuáng)精度異(yi)常時正(zheng)在運行(hang)的數控(kòng)車床加(jia)工程序(xù)段，特别(bie)是刀具(ju)長度補(bǔ)償，數控(kong)車床加(jia)工坐标(biao)系(G54-G59)的校(xiào)對和計(ji)算。

　　在點(diǎn)動方式(shi)下，反複(fú)運動Z軸(zhou)，經過視(shì)，觸，聽，對(duì)其運動(dòng)狀态診(zhěn)斷，發現(xiàn)Z向運動(dong)噪音異(yi)常，特别(bie)是快速(sù)點動，噪(zao)音更加(jiā)明顯。由(yóu)此判斷(duan)，機械方(fang)面可能(néng)存在隐(yin)患。

　　檢查(cha)機床Z軸(zhou)精度。用(yòng)手搖脈(mò)沖發生(shēng)器移動(dong)Z軸，(将其(qí)倍率定(dìng)爲1×100的擋(dǎng)位，即每(měi)變化一(yī)步，電機(ji)進給0.1mm)，配(pèi)合百分(fèn)表觀察(cha)Z軸的運(yùn)動情況(kuàng)。在單向(xiàng)運動保(bao)持正常(chang)後作爲(wèi)起始點(dian)的正向(xiàng)運動，脈(mo)沖器每(mei)變化一(yi)步，機床(chuáng)Z軸運動(dong)的實際(ji)距離d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說(shuo)明電機(ji)運行良(liáng)好，定位(wei)精度也(ye)良好。而(er)返回機(jī)床實際(ji)運動位(wèi)移的變(biàn)化上，可(ke)以分爲(wei)四個階(jie)段：(1)機床(chuáng)運動距(jù)離d1>d=0.1mm(斜率(lǜ)大于1);(2)表(biao)現出爲(wèi)d1=0.1mm>d2>d3(斜率小(xiǎo)于1);(3)機床(chuang)機構實(shi)際沒移(yí)動，表現(xian)出标準(zhun)的反向(xiàng)間隙;(4)機(jī)床運動(dong)距離與(yu)脈沖器(qì)經定數(shu)值相等(deng)(斜率等(deng)于1)，恢複(fu)到機床(chuáng)的正常(chang)運動。無(wu)論怎樣(yàng)對反向(xiàng)間隙進(jìn)行補償(cháng)，其表現(xian)出的特(te)征是：除(chu)了(3)階段(duàn)補償外(wai)，其他各(gè)段變化(hua)依然存(cun)在，特别(bie)是(1)階段(duàn)嚴重影(yǐng)響到機(jī)床的數(shu)控車床(chuáng)加工精(jīng)度。補償(cháng)中發現(xiàn)，間隙補(bǔ)償越大(dà)，(1)階段移(yí)動的距(ju)離也越(yue)大。金屬(shu)數控車(che)床加工(gong)微信，内(nei)容不錯(cuo)，值得關(guan)注。

　　分析(xī)上述檢(jiǎn)查認爲(wei)存在幾(jǐ)點可能(néng)原因：一(yī)是電機(jī)有異常(cháng)，二是機(jī)械方面(mian)有故障(zhàng)，三是絲(sī)杠存在(zài)間隙。爲(wèi)了進一(yi)步診斷(duan)故障，将(jiang)電機和(hé)絲杠完(wan)全脫開(kāi)，分别對(dui)電機和(he)機械部(bù)分進行(háng)檢查。檢(jiǎn)查結果(guǒ)是電機(ji)運行正(zhèng)常;在對(dui)機械部(bu)分診斷(duan)中發現(xian)，用手盤(pán)動絲杠(gàng)時，返回(hui)運動初(chu)始有很(hěn)大的空(kōng)缺感。而(ér)正常情(qíng)況下，應(ying)該能感(gan)覺到軸(zhou)承有序(xu)而平滑(huá)的移動(dòng)。

　　故障處(chù)理：經過(guò)拆卸檢(jian)查發現(xiàn)該軸承(chéng)确實受(shou)損，且有(you)滾珠脫(tuo)落。更換(huàn)後機床(chuáng)恢複正(zheng)常。

　　2.控制(zhi)邏輯不(bu)妥導緻(zhì)數控車(chē)床加工(gong)精度異(yì)常

　　故障(zhang)現象：一(yi)台上海(hǎi)機床廠(chang)家生産(chan)的數控(kong)車床加(jiā)工中心(xin)，系統是(shi)Frank.數控車(chē)床加工(gong)過程中(zhong)，發現該(gāi)機床X軸(zhóu)精度異(yì)常，精度(dù)誤差小(xiǎo)爲0.008mm，大爲(wei)1.2mm.故障診(zhen)斷：檢查(cha)中，機床(chuang)已經按(àn)照要求(qiu)設置了(le)G54工件坐(zuo)标系。在(zài)手動輸(shū)入數據(jù)方式操(cāo)作下，以(yǐ)G54坐标系(xì)運行一(yī)段程序(xu)即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”，待機(jī)床運行(háng)結束後(hou)顯示器(qì)上顯示(shi)的機械(xiè)坐标值(zhí)爲(X軸)“-1025.243”，記(ji)錄下該(gāi)數值。然(ran)後在手(shou)動方式(shi)下，将機(jī)床點動(dòng)到其他(tā)任意位(wèi)置，再次(ci)在手動(dòng)輸入數(shu)據方式(shì)操作下(xia)運行剛(gāng)才的程(cheng)序段，待(dai)機床停(ting)止後，發(fa)現此時(shi)機床坐(zuo)标數值(zhí)顯示爲(wei)“-1024.891”，同上一(yī)次執行(hang)後的數(shù)值比較(jiao)相差了(le)0.352mm.按照同(tong)樣的方(fang)法，将X軸(zhóu)點動移(yi)動到不(bú)同的位(wei)置，反複(fú)執行該(gāi)程序段(duan)，而顯示(shì)器上顯(xian)示的數(shu)值都有(yǒu)所不同(tong)(不穩定(dìng))。金屬數(shu)控車床(chuáng)加工微(wēi)信，内容(rong)不錯，值(zhi)得關注(zhù)。用百分(fen)表對X軸(zhóu)進行仔(zǎi)細檢查(chá)，發現機(jī)械位置(zhì)實際誤(wù)差同數(shu)字顯示(shì)出來的(de)誤差基(jī)本一緻(zhì)，從而認(rèn)爲故障(zhang)原因爲(wèi)X軸重複(fu)定位誤(wù)差過大(da)。對X軸的(de)反向間(jian)隙及定(dìng)位精度(du)進行檢(jiǎn)查，重新(xīn)補償其(qi)誤差值(zhi)，結果起(qǐ)不到任(rèn)何作用(yòng)。因此懷(huái)疑光栅(shan)尺及系(xi)統參數(shù)等有問(wèn)題。但爲(wèi)什麽産(chan)生如此(ci)大的誤(wu)差，卻又(yòu)未出現(xian)相應的(de)報警信(xin)息進一(yi)步檢查(chá)發現，此(ci)軸爲垂(chuí)直方向(xiang)的軸，當(dāng)X軸松開(kai)時主軸(zhou)箱向下(xià)掉，造成(cheng)了誤差(chà)。

　　故障處(chu)理：對機(jī)床的PLC邏(luó)輯控制(zhì)程序做(zuo)了修改(gǎi)，即在X軸(zhou)松開時(shí)，先把X軸(zhóu)使能加(jia)載，再把(bǎ)X軸松開(kai);而在X軸(zhóu)夾緊時(shi)，先把X軸(zhóu)夾緊後(hou)，再把使(shi)能去掉(diào)。調整後(hòu)機床故(gù)障得以(yǐ)解決。

　　3.機(ji)床位置(zhì)問題導(dǎo)緻數控(kòng)車床加(jiā)工精度(dù)異常

　　故(gu)障現象(xiàng)：一台杭(hang)州産的(de)立式數(shu)控銑床(chuang)，配備北(bei)京KND-10M系統(tong)。在點動(dòng)或數控(kòng)車床加(jiā)工過程(cheng)中，發現(xian)Z軸異常(chang)。

　　故障診(zhen)斷：檢查(chá)發現，Z軸(zhóu)上下移(yí)動不均(jun1)勻且有(yǒu)噪聲，且(qiě)存在一(yi)定間隙(xi)。電機啓(qǐ)動時，在(zai)點動方(fāng)式下Z軸(zhou)向上運(yun)動存在(zài)不穩定(dìng)的噪聲(sheng)及受力(li)不均勻(yun)，且感覺(jiào)電機抖(dǒu)動比較(jiào)厲害;而(ér)向下運(yùn)動時，就(jiù)沒有抖(dou)動得這(zhe)麽明顯(xiǎn);停止時(shi)不抖動(dòng)，在數控(kòng)車床加(jia)工過程(chéng)中表現(xian)得比較(jiào)明顯。分(fen)析認爲(wèi)，故障原(yuán)因有三(sān)點：一是(shi)絲杠反(fǎn)向間隙(xi)很大;二(er)是Z軸電(diàn)機工作(zuo)異常;三(san)是皮帶(dai)輪受損(sun)至受力(li)不均。但(dan)有一個(ge)問題要(yào)注意的(de)是，停止(zhi)時不抖(dou)動，上下(xia)運動不(bú)均勻，所(suǒ)以電機(ji)工作異(yi)常這個(gè)問題可(kě)以排除(chu)。金屬數(shù)控車床(chuang)加工微(wei)信，内容(rong)不錯，值(zhí)得關注(zhu)。因此先(xian)對機械(xie)部分診(zhen)斷，在診(zhěn)斷測試(shi)過程中(zhōng)沒有發(fā)現異常(chang)，在公差(chà)之内。利(lì)用排除(chú)法則，餘(yú)下的隻(zhi)有皮帶(dai)問題了(le)，在檢測(ce)皮帶時(shí)，發覺這(zhè)條皮帶(dài)剛換不(bú)久，但在(zài)細心檢(jian)測皮帶(dai)時，發現(xiàn)皮帶内(nei)側出現(xiàn)不同程(chéng)度的受(shòu)損，很明(ming)顯是受(shòu)力不均(jun1)所至，是(shi)什麽原(yuan)因造成(cheng)的呢在(zài)診斷中(zhōng)發現電(dian)機放置(zhi)有問題(ti)，即裝夾(jia)的角度(dù)位置不(bú)對稱造(zao)成受力(lì)不均。

　　故(gù)障處理(li)：隻要将(jiang)電機重(zhòng)裝，對準(zhǔn)角度，測(ce)量好距(ju)離(電機(jī)與Z軸的(de)軸承)，皮(pi)帶兩邊(biān)(長度)要(yào)均勻。這(zhe)樣，Z軸上(shang)下移動(dòng)不均勻(yún)且有噪(zào)聲及抖(dǒu)動現象(xiang)就消除(chú)了，Z軸數(shù)控車床(chuang)加工恢(hui)複正常(chang)。

　　4.系統參(can)數未優(you)化，電機(ji)運行異(yi)常

　　導緻(zhi)數控車(chē)床加工(gong)精度異(yì)常系統(tong)參數主(zhǔ)要包括(kuò)機床進(jìn)給單位(wei)，零點偏(pian)置，反向(xiàng)間隙等(deng)。例如Frank數(shù)控系統(tong)，其進給(gěi)單位有(yǒu)公制和(he)英制兩(liǎng)種。在機(ji)床修理(lǐ)過程中(zhong)對于局(jú)部處理(li)，常常影(ying)響到零(líng)點偏置(zhì)和間隙(xì)的變化(hua)，故障處(chù)理完畢(bi)後應作(zuò)适時的(de)調整和(he)修改;另(ling)一方面(miàn)，由于機(jī)械磨損(sǔn)嚴重或(huò)連接位(wei)松動也(yě)可能造(zào)成參數(shu)實測值(zhi)的變化(huà)，需要對(duì)參數做(zuo)相應的(de)修改才(cai)能滿足(zú)機床數(shù)控車床(chuang)加工精(jīng)度的要(yào)求。

　　故障(zhang)現象：一(yi)台杭州(zhou)産的立(lì)式數控(kòng)銑床，配(pèi)備北京(jīng)KND-10M系統。在(zai)數控車(che)床加工(gong)過程中(zhong)，發現X軸(zhou)精度異(yì)常。

　　故障(zhàng)診斷：檢(jian)查發現(xian)X軸存在(zài)一定間(jiān)隙，且電(diàn)機啓動(dòng)時存在(zai)不穩定(dìng)的現象(xiàng)。用手觸(chu)摸X軸電(diàn)機時感(gan)覺電機(jī)拉動比(bǐ)較厲害(hai)，停止時(shí)拉動不(bú)明顯，尤(yóu)其是點(diǎn)動方式(shi)下比較(jiào)明顯。分(fèn)析認爲(wèi)，故障原(yuan)因有兩(liǎng)點：一是(shi)絲杠反(fǎn)間隙很(hěn)大;二是(shi)X軸電機(ji)工作異(yì)常。

　　故障(zhàng)處理：利(lì)用KND-10M系統(tong)的參數(shu)功能，對(dui)電機進(jin)行調試(shì)。首先對(duì)存在的(de)間隙進(jìn)行補償(cháng)，再調整(zheng)伺服系(xì)統參數(shù)及脈沖(chong)抑制功(gong)能參數(shu)，X軸電機(ji)的抖動(dòng)消除，機(jī)床數控(kòng)車床加(jia)工精度(dù)恢複正(zheng)常。