2025/11/30 10:32:54 人氣(qì)（4310）
一、造成(chéng)加工精(jing)度異常(cháng)故障的(de)原因
造(zào)成加工(gong)精度異(yì)常故障(zhàng)的原因(yin)隐蔽性(xìng)強，診斷(duan)難度比(bǐ)較大。筆(bǐ)者根據(ju)多年實(shi)踐經驗(yan)，歸納出(chū)五個主(zhu)要原因(yin)：機床進(jin)給單位(wèi)被改動(dong)或變化(hua);機床各(gè)個軸的(de)零點偏(piān)置異常(cháng);軸向的(de)反向間(jiān)隙異常(cháng);電機運(yùn)行狀态(tai)異常，即(ji)電氣及(ji)控制部(bu)分異常(chang);機械故(gu)障，如絲(sī)杠，軸承(cheng)，軸聯器(qi)等部件(jian)。另外加(jia)工程序(xu)的編制(zhi)，刀具的(de)選擇及(ji)人爲因(yin)素，也可(kě)能導緻(zhi)加工精(jīng)度異常(chang)。金屬加(jiā)工微信(xin)，内容不(bu)錯，值得(dé)關注。
二(er)、數控機(jī)床故障(zhàng)診斷原(yuan)則
1.先外(wai)部後内(nei)部數控(kong)機床是(shì)集機械(xie)，液壓，電(diàn)氣爲一(yī)體的機(ji)床，故其(qi)故障的(de)發生也(ye)會由這(zhè)三者綜(zōng)合反映(ying)出來。維(wéi)修人員(yuán)應先由(you)外向内(nèi)逐一進(jìn)行排查(cha)，盡量避(bì)免随意(yi)地啓封(fēng)，拆卸，否(fǒu)則會擴(kuo)大故障(zhàng)，使機床(chuang)喪失精(jīng)度，降低(di)性能。
2.先(xian)機械後(hòu)電氣一(yī)般來說(shuō)，機械故(gù)障較易(yi)發覺，而(er)數控系(xì)統故障(zhàng)的診斷(duan)則難度(dù)較大些(xie)。在故障(zhàng)檢修之(zhi)前，首先(xian)注意排(pai)除機械(xie)性的故(gu)障，往往(wǎng)可達到(dào)事半功(gōng)倍的效(xiào)果。
3.先靜(jing)後動先(xiān)在機床(chuang)斷電的(de)靜止狀(zhuàng)态下，通(tōng)過了解(jiě)，觀察，測(ce)試，分析(xī)，确認爲(wei)非破壞(huai)性故障(zhang)後，方可(kě)給機床(chuáng)通電;在(zai)運行工(gong)況下，進(jin)行動态(tài)的觀察(cha)，檢驗和(he)測試，查(chá)找故障(zhàng)。
而對破(po)壞性故(gu)障，必須(xu)先排除(chu)危險後(hòu)，方可通(tong)電。
4.先簡(jian)單後複(fu)雜當出(chū)現多種(zhong)故障互(hù)相交織(zhi)掩蓋，一(yi)時無從(cong)下手時(shi)，應先解(jiě)決容易(yì)的問題(ti)，後解決(jue)難度較(jiao)大的問(wen)題。往往(wǎng)簡單問(wèn)題解決(jué)後，難度(du)大的問(wèn)題也可(kě)能變得(dé)容易。
三(san)、數控機(jī)床故障(zhàng)診斷方(fang)法
1.直觀(guan)法(望聞(wen)問切)問(wen)-機床的(de)故障現(xiàn)象，加工(gong)狀況等(deng);看-CRT報警(jing)信息，報(bao)警指示(shì)燈，電容(róng)器等元(yuan)件變形(xíng)煙熏燒(shāo)焦，保護(hù)器脫扣(kòu)等;聽-異(yì)常聲響(xiǎng);聞-電氣(qi)元件焦(jiao)糊味及(ji)其它異(yì)味;摸-發(fā)熱，振動(dòng)，接觸不(bu)良等。金(jin)屬加工(gong)微信，内(nèi)容不錯(cuo)，值得關(guan)注。
2.參數(shu)檢查法(fa)參數通(tōng)常是存(cún)放在RAM中(zhong)，有時電(dian)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(shi)或混亂(luàn)，應根據(ju)故障特(tè)征，檢查(cha)和校對(dui)有關參(can)數。
4.同類(lèi)對調法(fa)用同功(gōng)能的備(bèi)用闆替(tì)換被懷(huái)疑有故(gu)障的模(mó)闆，或将(jiang)功能相(xiàng)同的模(mo)闆或單(dān)元相互(hu)交換。
5.功(gōng)能程序(xu)測試法(fǎ)将G，M，S，T，功能(neng)的全部(bù)指令編(biān)寫一些(xiē)小程序(xu)，在診斷(duan)故障時(shi)運行這(zhe)些程序(xù)，即可判(pan)斷功能(neng)的缺失(shī)。
四、加工(gōng)精度異(yì)常故障(zhang)診斷和(he)處理實(shi)例
故(gù)障診斷(duan)：調查中(zhōng)了解到(dào)，故障是(shì)忽然發(fā)生的。機(ji)床在點(dian)動，在手(shǒu)動輸入(ru)數據方(fāng)式操作(zuò)下各個(ge)軸運行(háng)正常，且(qie)回參考(kǎo)點正常(cháng)，無任何(he)報警提(tí)示，電氣(qi)控制部(bù)分硬故(gu)障的可(ke)能性排(pái)除。應主(zhǔ)要對以(yǐ)下幾個(gè)方面逐(zhu)一進行(háng)檢查。金(jin)屬加工(gong)微信，内(nei)容不錯(cuo)，值得關(guan)注。
檢查(cha)機床精(jing)度異常(chang)時正在(zai)運行的(de)加工程(cheng)序段，特(tè)别是刀(dao)具長度(du)補償，加(jia)工坐标(biāo)系(G54-G59)的校(xiao)對和計(jì)算。
在點(diǎn)動方式(shì)下，反複(fu)運動Z軸(zhou)，經過視(shì)，觸，聽，對(duì)其運動(dong)狀态診(zhěn)斷，發現(xian)Z向運動(dòng)噪音異(yi)常，特别(bié)是快速(su)點動，噪(zào)音更加(jia)明顯。由(you)此判斷(duan)，機械方(fāng)面可能(neng)存在隐(yǐn)患。
檢查(chá)機床Z軸(zhóu)精度。用(yong)手搖脈(mò)沖發生(shēng)器移動(dòng)Z軸，(将其(qí)倍率定(ding)爲1×100的擋(dang)位，即每(mei)變化一(yī)步，電機(ji)進給0.1mm)，配(pei)合百分(fèn)表觀察(cha)Z軸的運(yùn)動情況(kuang)。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(mò)沖器每(měi)變化一(yī)步，機床(chuang)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(yě)良好。而(er)返回機(ji)床實際(ji)運動位(wèi)移的變(biàn)化上，可(ke)以分爲(wèi)四個階(jie)段：(1)機床(chuáng)運動距(jù)離d1>d=0.1mm(斜率(lü)大于1);(2)表(biǎo)現出爲(wèi)d1=0.1mm>d2>d3(斜率小(xiǎo)于1);(3)機床(chuáng)機構實(shí)際沒移(yi)動，表現(xian)出标準(zhun)的反向(xiang)間隙;(4)機(ji)床運動(dong)距離與(yǔ)脈沖器(qì)經定數(shu)值相等(děng)(斜率等(děng)于1)，恢複(fu)到機床(chuang)的正常(chang)運動。無(wú)論怎樣(yàng)對反向(xiàng)間隙進(jìn)行補償(cháng)，其表現(xiàn)出的特(te)征是：除(chu)了(3)階段(duàn)補償外(wài)，其他各(gè)段變化(huà)依然存(cun)在，特别(bie)是(1)階段(duàn)嚴重影(yǐng)響到機(jī)床的加(jiā)工精度(dù)。補償中(zhōng)發現，間(jiān)隙補償(cháng)越大，(1)階(jie)段移動(dong)的距離(lí)也越大(da)。金屬加(jiā)工微信(xin)，内容不(bu)錯，值得(dé)關注。
故障(zhang)處理：經(jīng)過拆卸(xiè)檢查發(fa)現該軸(zhou)承确實(shi)受損，且(qie)有滾珠(zhū)脫落。更(gèng)換後機(ji)床恢複(fu)正常。
2.控(kong)制邏輯(jí)不妥導(dǎo)緻加工(gong)精度異(yi)常
故障(zhàng)現象：一(yī)台上海(hǎi)機床廠(chǎng)家生産(chǎn)的加工(gong)中心，系(xi)統是Frank.加(jiā)工過程(cheng)中，發現(xian)該機床(chuáng)X軸精度(dù)異常，精(jīng)度誤差(cha)小爲0.008mm，大(da)爲1.2mm.故障(zhàng)診斷：檢(jiǎn)查中，機(ji)床已經(jing)按照要(yào)求設置(zhì)了G54工件(jian)坐标系(xì)。在手動(dong)輸入數(shu)據方式(shì)操作下(xia)，以G54坐标(biao)系運行(háng)一段程(cheng)序即“GOOG90G54X60.OY70.OF150;M30;”，待(dài)機床運(yùn)行結束(shu)後顯示(shi)器上顯(xiǎn)示的機(jī)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(fang)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(zuò)下運行(hang)剛才的(de)程序段(duàn)，待機床(chuang)停止後(hòu)，發現此(cǐ)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(bǐ)較相差(chà)了0.352mm.按照(zhào)同樣的(de)方法，将(jiāng)X軸點動(dong)移動到(dao)不同的(de)位置，反(fan)複執行(háng)該程序(xù)段，而顯(xian)示器上(shàng)顯示的(de)數值都(dōu)有所不(bu)同(不穩(wěn)定)。金屬(shu)加工微(wei)信，内容(róng)不錯，值(zhí)得關注(zhù)。用百分(fen)表對X軸(zhou)進行仔(zai)細檢查(chá)，發現機(ji)械位置(zhi)實際誤(wu)差同數(shu)字顯示(shì)出來的(de)誤差基(ji)本一緻(zhì)，從而認(ren)爲故障(zhàng)原因爲(wei)X軸重複(fu)定位誤(wu)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(xin)補償其(qí)誤差值(zhí)，結果起(qi)不到任(ren)何作用(yong)。因此懷(huái)疑光栅(shan)尺及系(xi)統參數(shu)等有問(wen)題。但爲(wèi)什麽産(chǎn)生如此(cǐ)大的誤(wù)差，卻又(you)未出現(xiàn)相應的(de)報警信(xìn)息進一(yī)步檢查(cha)發現，此(ci)軸爲垂(chuí)直方向(xiang)的軸，當(dāng)X軸松開(kāi)時主軸(zhóu)箱向下(xia)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(gai)，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(kāi);而在X軸(zhóu)夾緊時(shi)，先把X軸(zhóu)夾緊後(hou)，再把使(shǐ)能去掉(diào)。調整後(hou)機床故(gu)障得以(yǐ)解決。
3.機(ji)床位置(zhi)問題導(dǎo)緻加工(gōng)精度異(yì)常
故障(zhang)現象：一(yi)台杭州(zhou)産的立(lì)式數控(kong)銑床，配(pèi)備北京(jīng)KND-10M系統。在(zài)點動或(huò)加工過(guò)程中，發(fa)現Z軸異(yì)常。
故障(zhàng)診斷：檢(jiǎn)查發現(xiàn)，Z軸上下(xia)移動不(bu)均勻且(qiě)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(shang)運動存(cún)在不穩(wen)定的噪(zào)聲及受(shou)力不均(jun)勻，且感(gan)覺電機(ji)抖動比(bi)較厲害(hài);而向下(xià)運動時(shí)，就沒有(you)抖動得(de)這麽明(ming)顯;停止(zhǐ)時不抖(dǒu)動，在加(jiā)工過程(chéng)中表現(xiàn)得比較(jiao)明顯。分(fèn)析認爲(wèi)，故障原(yuan)因有三(san)點：一是(shi)絲杠反(fan)向間隙(xì)很大;二(èr)是Z軸電(diàn)機工作(zuo)異常;三(san)是皮帶(dài)輪受損(sun)至受力(lì)不均。但(dan)有一個(gè)問題要(yào)注意的(de)是，停止(zhǐ)時不抖(dou)動，上下(xia)運動不(bú)均勻，所(suǒ)以電機(jī)工作異(yi)常這個(gè)問題可(kě)以排除(chú)。金屬加(jiā)工微信(xin)，内容不(bu)錯，值得(dé)關注。因(yīn)此先對(dui)機械部(bù)分診斷(duan)，在診斷(duan)測試過(guò)程中沒(méi)有發現(xiàn)異常，在(zài)公差之(zhi)内。利用(yong)排除法(fa)則，餘下(xià)的隻有(you)皮帶問(wèn)題了，在(zài)檢測皮(pi)帶時，發(fā)覺這條(tiao)皮帶剛(gang)換不久(jiu)，但在細(xi)心檢測(cè)皮帶時(shí)，發現皮(pí)帶内側(cè)出現不(bú)同程度(du)的受損(sun)，很明顯(xian)是受力(lì)不均所(suǒ)至，是什(shi)麽原因(yīn)造成的(de)呢在診(zhen)斷中發(fā)現電機(ji)放置有(you)問題，即(ji)裝夾的(de)角度位(wèi)置不對(duì)稱造成(chéng)受力不(bu)均。
故障(zhàng)處理：隻(zhī)要将電(diàn)機重裝(zhuang)，對準角(jiǎo)度，測量(liàng)好距離(lí)(電機與(yǔ)Z軸的軸(zhou)承)，皮帶(dai)兩邊(長(zhang)度)要均(jun)勻。這樣(yàng)，Z軸上下(xia)移動不(bu)均勻且(qie)有噪聲(sheng)及抖動(dòng)現象就(jiù)消除了(le)，Z軸加工(gōng)恢複正(zhèng)常。
4.系統(tong)參數未(wei)優化，電(diàn)機運行(háng)異常
導(dǎo)緻加工(gōng)精度異(yi)常系統(tǒng)參數主(zhu)要包括(kuò)機床進(jìn)給單位(wei)，零點偏(pian)置，反向(xiang)間隙等(deng)。例如Frank數(shù)控系統(tǒng)，其進給(gei)單位有(yǒu)公制和(he)英制兩(liang)種。在機(jī)床修理(lǐ)過程中(zhong)對于局(ju)部處理(li)，常常影(yǐng)響到零(ling)點偏置(zhi)和間隙(xi)的變化(huà)，故障處(chu)理完畢(bi)後應作(zuo)适時的(de)調整和(hé)修改;另(ling)一方面(miàn)，由于機(jī)械磨損(sǔn)嚴重或(huo)連接位(wei)松動也(ye)可能造(zao)成參數(shu)實測值(zhí)的變化(hua)，需要對(dui)參數做(zuò)相應的(de)修改才(cái)能滿足(zú)機床加(jia)工精度(du)的要求(qiu)。
故障現(xian)象：一台(tai)杭州産(chan)的立式(shi)數控銑(xi)床，配備(bei)北京KND-10M系(xi)統。在加(jiā)工過程(chéng)中，發現(xiàn)X軸精度(du)異常。
故(gù)障診斷(duan)：檢查發(fa)現X軸存(cun)在一定(dìng)間隙，且(qiě)電機啓(qi)動時存(cun)在不穩(wen)定的現(xiàn)象。用手(shou)觸摸X軸(zhou)電機時(shí)感覺電(diàn)機拉動(dòng)比較厲(li)害，停止(zhǐ)時拉動(dòng)不明顯(xian)，尤其是(shi)點動方(fāng)式下比(bi)較明顯(xian)。分析認(rèn)爲，故障(zhang)原因有(you)兩點：一(yi)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(can)數功能(néng)，對電機(jī)進行調(diào)試。首先(xiān)對存在(zai)的間隙(xì)進行補(bǔ)償，再調(diao)整伺服(fú)系統參(cān)數及脈(mo)沖抑制(zhi)功能參(can)數，X軸電(diàn)機的抖(dou)動消除(chu)，機床加(jiā)工精度(dù)恢複正(zheng)常。
通過(guò)對數控(kong)機床加(jia)工精度(du)異常故(gù)障診斷(duan)和處理(li)方法的(de)探讨，把(ba)實習生(sheng)産中所(suǒ)遇到的(de)實際問(wèn)題及解(jiě)決方法(fǎ)加以歸(gui)納，充實(shi)了教學(xue)内容并(bìng)滲透到(dao)生産實(shi)踐中，不(bu)但讓學(xué)生掌握(wo)了解決(jué)問題的(de)方法，更(geng)重要的(de)是培養(yǎng)了學生(shēng)實際操(cāo)作能力(lì)，運用知(zhi)識分析(xī)和解決(jué)問題的(de)能力，達(dá)到技工(gōng)學校教(jiāo)育教學(xue)的目标(biao)，使學生(shēng)成爲适(shì)應市場(chǎng)需求的(de)實用型(xíng)人才。
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