2025/11/30 17:12:45 人氣(qi)（1960）
一、造成(cheng)數控車(chē)床加工(gōng)精度異(yi)常故障(zhàng)的原因(yīn)
造成數(shù)控車床(chuang)加工精(jīng)度異常(chang)故障的(de)原因隐(yin)蔽性強(qiang)，診斷難(nan)度比較(jiao)大，歸納(nà)出五個(gè)主要原(yuán)因：機床(chuáng)進給單(dān)位被改(gai)動或變(biàn)化;機床(chuáng)各個軸(zhóu)的零點(dian)偏置異(yi)常;軸向(xiang)的反向(xiàng)間隙異(yi)常;電機(jī)運行狀(zhuàng)态異常(cháng)，即電氣(qi)及控制(zhì)部分異(yi)常;機械(xie)故障，如(rú)絲杠，軸(zhou)承，軸聯(lián)器等部(bu)件。另外(wai)數控車(chē)床加工(gōng)程序的(de)編制，刀(dao)具的選(xuan)擇及人(rén)爲因素(su)，也可能(neng)導緻數(shu)控車床(chuáng)加工精(jīng)度異常(cháng)。
二、數控(kòng)機床故(gù)障診斷(duàn)原則
2.先機械(xie)後電氣(qi)一般來(lái)說，機械(xiè)故障較(jiào)易發覺(jiào)，而數控(kòng)系統故(gu)障的診(zhěn)斷則難(nán)度較大(da)些。在故(gù)障檢修(xiū)之前，首(shǒu)先注意(yì)排除機(ji)械性的(de)故障，往(wang)往可達(da)到事半(ban)功倍的(de)效果。
3.先(xiān)靜後動(dòng)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(fen)析，确認(ren)爲非破(pò)壞性故(gù)障後，方(fang)可給機(ji)床通電(diàn);在運行(hang)工況下(xià)，進行動(dòng)态的觀(guān)察，檢驗(yan)和測試(shì)，查找故(gù)障。金屬(shu)數控車(che)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(pái)除危險(xiǎn)後，方可(kě)通電。
三、數控(kòng)機床故(gu)障診斷(duan)方法
1.直(zhi)觀法：(望(wang)聞問切(qiē))問-機床(chuáng)的故障(zhang)現象，數(shù)控車床(chuáng)加工狀(zhuàng)況等;看(kan)-CRT報警信(xìn)息，報警(jing)指示燈(deng)，電容器(qi)等元件(jian)變形煙(yān)熏燒焦(jiāo)，保護器(qì)脫扣等(deng);聽-異常(cháng)聲響;聞(wen)-電氣元(yuan)件焦糊(hu)味及其(qi)它異味(wei);摸-發熱(rè)，振動，接(jie)觸不良(liang)等。金屬(shǔ)數控車(che)床加工(gōng)微信，内(nei)容不錯(cuò)，值得關(guan)注。
2.參數(shu)檢查法(fǎ)：參數通(tōng)常是存(cun)放在RAM中(zhōng)，有時電(diàn)池電壓(ya)不足，系(xì)統長期(qi)不通電(diàn)或外部(bù)幹擾都(dōu)會使參(can)數丢失(shī)或混亂(luàn)，應根據(jù)故障特(tè)征，檢查(chá)和校對(duì)有關參(can)數。
3.隔離(lí)法：一些(xiē)故障，難(nan)以區分(fen)是數控(kong)部分，還(hai)是伺服(fú)系統或(huo)機械部(bù)分造成(chéng)的，常采(cai)用隔離(lí)法。
4.同類(lèi)對調法(fǎ)用同功(gōng)能的備(bèi)用闆替(tì)換被懷(huái)疑有故(gu)障的模(mo)闆，或将(jiang)功能相(xiàng)同的模(mo)闆或單(dān)元相互(hu)交換。
5.功(gong)能程序(xu)測試法(fǎ)将G，M，S，T，功能(néng)的全部(bu)指令編(biān)寫一些(xie)小程序(xù)，在診斷(duàn)故障時(shi)運行這(zhè)些程序(xu)，即可判(pan)斷功能(neng)的缺失(shi)。
四、數控(kong)車床加(jiā)工精度(du)異常故(gù)障診斷(duàn)和處理(li)實例
1.機(jī)械故障(zhàng)導緻數(shu)控車床(chuang)加工精(jīng)度異常(chang)故障現(xian)象：一台(tái)SV-1000立式數(shù)控車床(chuang)加工中(zhōng)心，采用(yòng)Frank系統。在(zai)數控車(chē)床加工(gōng)連杆模(mó)具過程(cheng)中，忽然(ran)發現Z軸(zhou)進給異(yi)常，造成(cheng)至少1mm的(de)切削誤(wù)差量(Z方(fang)向過切(qiē))。
故障診(zhen)斷：調查(cha)中了解(jiě)到，故障(zhàng)是忽然(rán)發生的(de)。機床在(zai)點動，在(zài)手動輸(shu)入數據(jù)方式操(cāo)作下各(ge)個軸運(yùn)行正常(chang)，且回參(can)考點正(zheng)常，無任(ren)何報警(jǐng)提示，電(diàn)氣控制(zhì)部分硬(yìng)故障的(de)可能性(xing)排除。應(yīng)主要對(duì)以下幾(ji)個方面(miàn)逐一進(jin)行檢查(cha)。金屬數(shù)控車床(chuang)加工微(wei)信，内容(rong)不錯，值(zhi)得關注(zhu)。
檢查機(ji)床精度(du)異常時(shi)正在運(yùn)行的數(shù)控車床(chuang)加工程(cheng)序段，特(te)别是刀(dao)具長度(du)補償，數(shu)控車床(chuáng)加工坐(zuo)标系(G54-G59)的(de)校對和(hé)計算。
在(zai)點動方(fang)式下，反(fǎn)複運動(dong)Z軸，經過(guò)視，觸，聽(tīng)，對其運(yùn)動狀态(tài)診斷，發(fā)現Z向運(yun)動噪音(yin)異常，特(tè)别是快(kuài)速點動(dong)，噪音更(geng)加明顯(xiǎn)。由此判(pan)斷，機械(xiè)方面可(ke)能存在(zai)隐患。
檢(jian)查機床(chuáng)Z軸精度(du)。用手搖(yao)脈沖發(fa)生器移(yi)動Z軸，(将(jiāng)其倍率(lǜ)定爲1×100的(de)擋位，即(jí)每變化(hua)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(qíng)況。在單(dan)向運動(dong)保持正(zhèng)常後作(zuo)爲起始(shǐ)點的正(zheng)向運動(dòng)，脈沖器(qi)每變化(hua)一步，機(jī)床Z軸運(yùn)動的實(shí)際距離(lí)d=d1=d2=d3=…=0.1mm，說明電(dian)機運行(hang)良好，定(dìng)位精度(dù)也良好(hǎo)。而返回(huí)機床實(shí)際運動(dòng)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(xie)率大于(yú)1);(2)表現出(chu)爲d1=0.1mm>d2>d3(斜率(lǜ)小于1);(3)機(jī)床機構(gòu)實際沒(méi)移動，表(biao)現出标(biao)準的反(fan)向間隙(xi);(4)機床運(yùn)動距離(lí)與脈沖(chòng)器經定(ding)數值相(xiang)等(斜率(lü)等于1)，恢(hui)複到機(jī)床的正(zhèng)常運動(dòng)。無論怎(zen)樣對反(fǎn)向間隙(xì)進行補(bu)償，其表(biǎo)現出的(de)特征是(shi)：除了(3)階(jie)段補償(chang)外，其他(tā)各段變(biàn)化依然(ran)存在，特(tè)别是(1)階(jie)段嚴重(zhòng)影響到(dào)機床的(de)數控車(chē)床加工(gong)精度。補(bu)償中發(fa)現，間隙(xi)補償越(yue)大，(1)階段(duan)移動的(de)距離也(yě)越大。金(jīn)屬數控(kong)車床加(jia)工微信(xìn)，内容不(bu)錯，值得(de)關注。
分(fen)析上述(shù)檢查認(ren)爲存在(zài)幾點可(ke)能原因(yīn)：一是電(diàn)機有異(yi)常，二是(shì)機械方(fang)面有故(gù)障，三是(shi)絲杠存(cún)在間隙(xì)。爲了進(jin)一步診(zhen)斷故障(zhàng)，将電機(ji)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(chá)。檢查結(jié)果是電(dian)機運行(hang)正常;在(zai)對機械(xiè)部分診(zhěn)斷中發(fa)現，用手(shǒu)盤動絲(sī)杠時，返(fan)回運動(dong)初始有(yǒu)很大的(de)空缺感(gǎn)。而正常(chang)情況下(xià)，應該能(néng)感覺到(dao)軸承有(you)序而平(píng)滑的移(yi)動。
故障(zhang)處理：經(jīng)過拆卸(xiè)檢查發(fa)現該軸(zhóu)承确實(shi)受損，且(qie)有滾珠(zhū)脫落。更(geng)換後機(ji)床恢複(fu)正常。
2.控(kong)制邏輯(jí)不妥導(dao)緻數控(kong)車床加(jia)工精度(du)異常
故(gù)障現象(xiang)：一台上(shang)海機床(chuáng)廠家生(shēng)産的數(shù)控車床(chuáng)加工中(zhōng)心，系統(tong)是Frank.數控(kong)車床加(jiā)工過程(chéng)中，發現(xian)該機床(chuáng)X軸精度(du)異常，精(jīng)度誤差(chà)小爲0.008mm，大(dà)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(xì)。在手動(dong)輸入數(shu)據方式(shì)操作下(xià)，以G54坐标(biāo)系運行(háng)一段程(cheng)序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”，待(dài)機床運(yun)行結束(shu)後顯示(shi)器上顯(xiǎn)示的機(jī)械坐标(biāo)值爲(X軸(zhóu))“-1025.243”，記錄下(xià)該數值(zhi)。然後在(zài)手動方(fang)式下，将(jiang)機床點(diǎn)動到其(qí)他任意(yì)位置，再(zai)次在手(shou)動輸入(ru)數據方(fāng)式操作(zuo)下運行(háng)剛才的(de)程序段(duàn)，待機床(chuáng)停止後(hou)，發現此(ci)時機床(chuáng)坐标數(shù)值顯示(shi)爲“-1024.891”，同上(shàng)一次執(zhí)行後的(de)數值比(bi)較相差(cha)了0.352mm.按照(zhao)同樣的(de)方法，将(jiāng)X軸點動(dong)移動到(dào)不同的(de)位置，反(fan)複執行(háng)該程序(xù)段，而顯(xian)示器上(shang)顯示的(de)數值都(dōu)有所不(bú)同(不穩(wěn)定)。金屬(shu)數控車(che)床加工(gōng)微信，内(nei)容不錯(cuo)，值得關(guan)注。用百(bai)分表對(dui)X軸進行(hang)仔細檢(jiǎn)查，發現(xian)機械位(wei)置實際(jì)誤差同(tong)數字顯(xian)示出來(lái)的誤差(chà)基本一(yi)緻，從而(er)認爲故(gù)障原因(yīn)爲X軸重(zhong)複定位(wèi)誤差過(guò)大。對X軸(zhóu)的反向(xiang)間隙及(ji)定位精(jīng)度進行(háng)檢查，重(zhong)新補償(chang)其誤差(cha)值，結果(guǒ)起不到(dào)任何作(zuò)用。因此(ci)懷疑光(guang)栅尺及(ji)系統參(can)數等有(you)問題。但(dàn)爲什麽(me)産生如(ru)此大的(de)誤差，卻(que)又未出(chū)現相應(ying)的報警(jǐng)信息進(jin)一步檢(jiǎn)查發現(xiàn)，此軸爲(wei)垂直方(fāng)向的軸(zhóu)，當X軸松(sōng)開時主(zhǔ)軸箱向(xiang)下掉，造(zao)成了誤(wu)差。
故障(zhang)處理：對(dui)機床的(de)PLC邏輯控(kòng)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(jǐn)後，再把(bǎ)使能去(qù)掉。調整(zheng)後機床(chuáng)故障得(dé)以解決(jue)。
3.機床位(wèi)置問題(tí)導緻數(shù)控車床(chuáng)加工精(jing)度異常(chang)
故障現(xian)象：一台(tái)杭州産(chǎn)的立式(shì)數控銑(xǐ)床，配備(bèi)北京KND-10M系(xi)統。在點(dian)動或數(shu)控車床(chuáng)加工過(guò)程中，發(fā)現Z軸異(yì)常。
故障(zhàng)診斷：檢(jian)查發現(xiàn)，Z軸上下(xià)移動不(bú)均勻且(qie)有噪聲(sheng)，且存在(zai)一定間(jiān)隙。電機(jī)啓動時(shí)，在點動(dòng)方式下(xià)Z軸向上(shàng)運動存(cun)在不穩(wěn)定的噪(zao)聲及受(shou)力不均(jun)勻，且感(gan)覺電機(ji)抖動比(bǐ)較厲害(hài);而向下(xia)運動時(shi)，就沒有(yǒu)抖動得(de)這麽明(míng)顯;停止(zhǐ)時不抖(dou)動，在數(shu)控車床(chuáng)加工過(guò)程中表(biao)現得比(bǐ)較明顯(xiǎn)。分析認(ren)爲，故障(zhàng)原因有(you)三點：一(yī)是絲杠(gang)反向間(jiān)隙很大(da);二是Z軸(zhou)電機工(gong)作異常(cháng);三是皮(pi)帶輪受(shòu)損至受(shòu)力不均(jun1)。但有一(yi)個問題(tí)要注意(yi)的是，停(tíng)止時不(bú)抖動，上(shang)下運動(dòng)不均勻(yún)，所以電(dian)機工作(zuo)異常這(zhe)個問題(ti)可以排(pái)除。金屬(shu)數控車(che)床加工(gong)微信，内(nei)容不錯(cuò)，值得關(guan)注。因此(ci)先對機(ji)械部分(fèn)診斷，在(zài)診斷測(cè)試過程(chéng)中沒有(you)發現異(yi)常，在公(gōng)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(dài)時，發覺(jiao)這條皮(pí)帶剛換(huan)不久，但(dàn)在細心(xin)檢測皮(pí)帶時，發(fa)現皮帶(dai)内側出(chu)現不同(tong)程度的(de)受損，很(hen)明顯是(shi)受力不(bú)均所至(zhi)，是什麽(me)原因造(zao)成的呢(ne)在診斷(duàn)中發現(xian)電機放(fang)置有問(wèn)題，即裝(zhuāng)夾的角(jiǎo)度位置(zhì)不對稱(cheng)造成受(shòu)力不均(jun)。
故障處(chù)理：隻要(yào)将電機(ji)重裝，對(duì)準角度(du)，測量好(hao)距離(電(diàn)機與Z軸(zhóu)的軸承(chéng))，皮帶兩(liang)邊(長度(dù))要均勻(yun)。這樣，Z軸(zhóu)上下移(yí)動不均(jun)勻且有(yǒu)噪聲及(ji)抖動現(xiàn)象就消(xiāo)除了，Z軸(zhou)數控車(chē)床加工(gōng)恢複正(zhèng)常。
4.系統(tǒng)參數未(wèi)優化，電(dian)機運行(hang)異常
導(dǎo)緻數控(kong)車床加(jia)工精度(du)異常系(xi)統參數(shù)主要包(bāo)括機床(chuang)進給單(dan)位，零點(dian)偏置，反(fǎn)向間隙(xi)等。例如(rú)Frank數控系(xì)統，其進(jin)給單位(wèi)有公制(zhì)和英制(zhì)兩種。在(zài)機床修(xiu)理過程(chéng)中對于(yu)局部處(chù)理，常常(cháng)影響到(dao)零點偏(piān)置和間(jiān)隙的變(bian)化，故障(zhàng)處理完(wan)畢後應(ying)作适時(shí)的調整(zhěng)和修改(gai);另一方(fang)面，由于(yú)機械磨(mo)損嚴重(zhòng)或連接(jiē)位松動(dong)也可能(neng)造成參(cān)數實測(ce)值的變(bian)化，需要(yào)對參數(shu)做相應(yīng)的修改(gai)才能滿(man)足機床(chuang)數控車(che)床加工(gong)精度的(de)要求。
故(gù)障現象(xiang)：一台杭(háng)州産的(de)立式數(shu)控銑床(chuáng)，配備北(bei)京KND-10M系統(tong)。在數控(kong)車床加(jiā)工過程(cheng)中，發現(xiàn)X軸精度(du)異常。
故(gu)障診斷(duan)：檢查發(fā)現X軸存(cun)在一定(dìng)間隙，且(qie)電機啓(qi)動時存(cun)在不穩(wen)定的現(xian)象。用手(shou)觸摸X軸(zhou)電機時(shí)感覺電(diàn)機拉動(dòng)比較厲(lì)害，停止(zhǐ)時拉動(dong)不明顯(xiǎn)，尤其是(shì)點動方(fang)式下比(bi)較明顯(xian)。分析認(rèn)爲，故障(zhàng)原因有(yǒu)兩點：一(yī)是絲杠(gang)反間隙(xì)很大;二(er)是X軸電(dian)機工作(zuo)異常。
故(gù)障處理(li)：利用KND-10M系(xi)統的參(cān)數功能(néng)，對電機(ji)進行調(diao)試。首先(xiān)對存在(zài)的間隙(xì)進行補(bǔ)償，再調(diào)整伺服(fu)系統參(can)數及脈(mo)沖抑制(zhì)功能參(cān)數，X軸電(dian)機的抖(dǒu)動消除(chú)，機床數(shu)控車床(chuáng)加工精(jing)度恢複(fú)正常。
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